DE2836705A1 - Ausloese-elektromagnet - Google Patents

Description

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Anmelder: Olympus Optical Company Limited

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Titel: Auslöse-Elektromagnet

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Beschreibung

Auslöse-Elektromagnet

Die Erfindung betrifft einen Auslöse-Elektromagneten, und bezieht sich insbesondere auf eine Anordnung mit einem Permanentmagneten, der einem beweglichen Glied zugeordnet ist, und mit einem Elektromagneten, der mit dem Permanentmagneten so zusammenwirkt, daß er zwischen beiden eine magnetische Anziehungskraft erzeugt, die bewirkt, daß das bewegliche Glied festgehalten wird, und der einen dem Fluß des Permanentmagneten entgegengesetzten Fluß erzeugen kann, so daß das bewegliche Glied aus dem Festhalten durch den Permanentmagneten befreit werden kann.

Es ist bekannt, daß ein Auslöse-Elektromagnet, der in einer elektrischen Verschlußanordnung eines Photoapparates bzw. einer Kamera verwendbar ist, einen Permanentmagneten umfaßt. Einige bekannte Anordnungen von Schalt- oder Auslöse-Elektromagneten sind in den Fig. 1-4 gezeigt. Wie insbesondere Fig. 1 zeigt, gehört zu einer bekannten Anordnung ein Permanentmagnet 101, der schichtartig zwischen Jochen 102a, 102b einer einteiligen U-förmigen Jochanordnung gehalten ist, sowie eine auf dem Permanentmagneten 101 angeordnete Spule 103 als Auslösespule. Die entfernten Enden 102c, 102d der Joche halten ein Ankerteil 105, welches einem beweglichen Glied 104 zugeordnet ist, angezogen entgegen der Kraft einer Feder 106, die mit dem be-

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weglichen Glied 104 in Eingriff steht. Die Spule 103 ist erregbar, um einen magnetischen Fluß zu erzeugen, der dem Fluß des Permanentmagneten 101 entgegengesetzt ist, wodurch das "bewegliche G-lied 104 aus dem Festhalten gelöst werden kann.

Bin solcher Auslöse-Elektromagnet kann in einer elektrischen Verschlußanordnung eines Photoapparates beispielsweise dazu verwendet werden, ein Schließelement des Verschlusses während einer gegebenen Dauer nach dem Betätigen eines Öffnungselements des Verschlusses festzuhalten, ehe das Schließelement des Verschlusses durch das Erregen des Elektromagneten freigegeben wird. Bei einem herkömmlichen Elektromagneten dieser Art muß die Auslösespule mit einem Stromfluß erregt werden, dessen Größe ausreicht, um dem Fluß des Permanentmagneten entgegenzuwirken. Folglich wird die Magnetisierung des Magneten allmählich abgeschwächt, bis die Anziehungskraft schließlich unwirksam ist.

In Anbetracht dieser Tatsache hat die Anmelderin einen Auslöse-Elektromagneten vorgeschlagen, der auch wieder einen Permanentmagneten zum Festhalten benutzt, ohne daß jedoch elektrische Kraft verlorengeht, und mit dem das Auslösen durch Verwendung eines vom Permanentmagneten getrennten Elektromagneten erfolgt, der einen dem Fluß des Permanentmagneten entgegengesetzten Fluß erzeugt. Mit der vorgeschlagenen Anordnung wird nicht nur der genannte Nachteil vermieden, sondern es besteht auch keine Alterungswirkung, so daß zuverlässiger Betrieb möglich ist. Außerdem ist ein zuverlässiger Halte- und Freigabebetrieb gewährleistet, so daß die optimale Anordnung zur Verwendung in Photoapparaten und kleineren elektrischen Instrumenten geschaffen ist.

Fig. 2a zeigt ein Beispiel einer Anordnung des beschriebenen Auslöse-Elektromagneten in Draufsicht. Ein Elektromagnet 1 weist ein kanalförmiges Joch 2 auf, welches aus magnetisierbarem Werkstoff, wie Ferrit bestehen kann, sowie

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eine auf dem Joch 2 angeordnete Spule 3 als Auslösespule. Ein von dem Solenoid anziehbarer Permanentmagnetkörper 4 ■weist einen Permanentmagneten 5 mit N- und S-Polen an seinen den Enden 2a, 2b des Jochs benachbarten Enden auf sowie ein Ankerteil 6 aus magnetischem Weicheisen, Permalloy oder dgl., der mit der benachbarten Oberfläche des Magneten verklebt ist. Mit Hilfe eines lochs 5a ist der Körper 4 an einem nicht gezeigten beweglichen Glied angebracht. Der Ankerteil 6 ist an den Enden 2a, 2b des Jochs 2 durch die Magnetisierung des Magneten 5 angezogen gehalten und hält dadurch das bewegliche Glied in gegebener Stellung fest. Um das bewegliche Glied freizugeben, kann die Spule 3 erregt werden, wodurch ein dem Fluß des Magneten entgegengesetzter Fluß längs eines Weges a erzeugt wird, der den Abfall des Ankerteils 6 erlaubt, welches von den Enden 2a, 2b getrennt werden kann. Es ist ersichtlich, daß das bewegliche Glied ohne Kraft zu erfordern in einer gegebenen Stellung gehalten werden kann, und daß die Kraft nur dann benutzt wird, wenn das bewegliche Glied freigegeben werden soll. Zweck des am Magneten 5 angeordneten Ankerteils 6 ist es, einen Nebenschlußweg für den Fluß des Elektromagneten zu schaffen, damit die nötige Abstoßkraft mit reduziertem Stromfluß erzeugt werden kann, was den Wirkungsgrad verbessert.

Die Fig. 2b, 3 und 4 zeigen weitere Beispiele eines Auslöse-Elektromagneten der genannten Art. Gemäß Fig. 2b weist der Körper 4 zwei Permanentmagnete 5a, 5"b auf, die durch einen zwischengeschalteten nichtmagnetischen Körper 7 voneinander getrennt sind. Die Magnete 5a, 5b haben ihre N- und S-PoIe jeweils an den Enden 2a bzw. 2b des Jochs 2 anliegenden Enden. Ein Ankerteil 6 aus magnetisch weichem Werkstoff ist an der angezogenen Seite der Magnete angebracht, während an der anderen Oberfläche ein Eisenteil 8 angebracht ist, wodurch sich ein Schichtaufbau ergibt. Das Vorhandensein des Eisenteils 8 verbessert den Wirkungsgrad des Elektromagneten 1, da ein Weg a des Flusses durch den Eisenteil führen kann.

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Die in Fig. 3 gezeigte Elektromagnetanordnung ähnelt der in Fig. 2a gezeigten, außer daß ein Halteteil 9 mit dem Permanentmagneten 5 verklebt ist. Der Halteteil 9 besteht auch aus magnetisch weichem Werkstoff und ist an der dem Ankerteil 6 gegenüberliegenden Oberfläche des Magneten angebracht. Dadurch wird eine ähnliche Wirkung erzielt wie bei der in Fig. 2b gezeigten Elektromagnetanordnung.

Gemäß Fig. 4 ist ein Halteteil 9 integral an einem Elektromagneten 1 befestigt und bewegbar, während ein Permanentmagnetkörper 4 ortsfest ist. In diesem Fall liegen die angezogenen Bereiche des Jochs 2 an den entgegengesetzten bzw. hinteren Enden und sind unmittelbar an die N- und S-PoIe eines Permanentmagneten 5 angezogen. Der Körper 4 umfaßt zusätzlich zu dem Magneten 5 einen Eisenteil 10, der an der der Anziehfläche entgegengesetzten Oberfläche des Magneten angebracht ist. Dadurch wird eine Schleife b für den Fluß gebildet, wie aus der Zeichnung hervorgeht.

Bei den oben beschriebenen Anordnungen, bei denen die Erregung der Auslösespule 3 einen Fluß erzeugt, der der magnetischen Anziehungswirkung von Permanentmagneten 5, 5a, 5b entgegenwirkt, ist es unbedingt wichtig, daß beide Enden 2a, 2b des kanalförmigen Jochs 2 gleichzeitig von der mit ihnen zusammenwirkenden Oberfläche des Körpers 4 entfernt werden. Das ist ein Nachteil insofern, als die vom Permanentmagneten ausgeübte Anziehungskraft nicht aufgehoben werden kann, wenn nicht die Spule 3 mit verstärktem Stromfluß erregt wird. Aus diesem Grund ist bei der bekannten Anordnung die Spule mit einem Kondensator von hoher Kapazität verbunden, der seinerseits im Nebenschluß steht zu einer Strom liefernden Schaltung oder Kraftfläche mit einer Zeitkonstante, um den Kraftverlust der Quelle auf ein Minimum einzuschränken. Eine weitere Schwierigkeit bei den beschriebenen Anordnungen zeigt sich in der ungleichmäßigen Bewegung des Magnetkörpers, wenn er vom Elektro-

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magneten getrennt wird. Das liegt an der Schwierigkeit, die federnde Nachgiebigkeit einer Schraubenfeder oder Torsionsfeder einzustellen, die mit dem Magnetkörper zum Trennen verbunden ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Auslöse-Elektromagneten zu schaffen, mit dem die beschriebenen Nachteile herkömmlicher Auslöse-Elektroiüagneten vermieden werden, die getrennte Permanentmagneten und Elektromagneten haben, und mit dem eine Trennung des Permanentmagneten vom Elektromagneten auf einfachere Weise sichergestellt ist.

Mit der Erfindung wird ein Permanentmagnet geschaffen, dessen Anziehungsbereich eine einzige Polarität hat. Außerdem ist sichergestellt, daß ein Permanentmagnetkörper von einem Ende des Elektromagneten weg bewegt wird, welches dem Schenkel zugeordnet ist, auf dem eine Auslösespule angeordnet ist.

Gemäß der Erfindung ist der Anziehungsbereich des Permanentmagneten als Magnetpol mit einer einzigen Polarität ausgebildet, so daß der Fluß des Permanentmagneten einem Weg folgt, der teilweise außerhalb des Jochs liegt. Bei Erregung wirkt der Eluß des Elektromagneten dem Fluß des Permanentmagneten entgegen und erstreckt sich längs eines magnetischen Weges im Innern des Jochs, wodurch das Erregungsniveau auf ein Minimum abgesenkt wird. Gleichfalls minimal ist der Einfluß von Schwankungen an der Polfläche des Permanentmagneten, wo dieser am Joch anliegt. Der verringerte Kraftverlust ermöglicht eine längere Lebensdauer einer Batterie und den vollen Betrieb der Anordnung, wenn bei niedrigen Temperaturen die Leistung der Batterie verschlechtert ist. Eine Batterie mit geringer Kapazität eignet sich für die Anordnung, und die Anordnung läßt sich leicht herstellen.

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Gemäß der Erfindung ist sichergestellt, daß der Permanentmagnetkörper vom Joch des Elektromagneten an einem Ende desselben weg bewegt wird, welches dem Schenkel zugeordnet ist, auf dem die Auslösespule angeordnet ist. Das erleichtert das Einstellen der Federkraft einer Schrauben- oder Torsionsfeder, die zum Trennen vom Joch vorgesehen ist. Schließlich ist auch eine rasche zuverlässige Bewegung des Permanentmagnetkörpers sichergestellt.

Der Auslöse-Elektromagnet gemäß der Erfindung weist einen einem beweglichen Glied zugeordneten Permanentmagneten und einen Elektromagneten auf, der mit dem Permanentmagneten zusammenwirkt und eine magnetische Anziehungskraft zwischen beiden erzeugt, die das bewegliche Glied festhält, und der eine Abstoßkraft erzeugt, die der Anziehungskraft des Permanentmagneten entgegenwirkt, wodurch das bewegliche Glied zur freien Bewegung freigegeben wird. Der Permanentmagnet hat einen Endpol einer einzigen Polarität, wo er am Elektromagneten anliegt, so daß der Fluß des Magneten teilweise durch einen außen liegenden magnetischen Weg verläuft, der außerhalb des Jochs des Elektromagneten liegt. Beim Erregen erzeugt der Elektromagnet einen Fluß, der einem magnetischen Weg folgt, welcher im Innern des Jochs vorgesehen ist, und der dem Fluß des Permanentmagneten entgegengesetzt ist, wodurch das bewegliche Glied aus dem vom Permanentmagneten ausgeübten Festhalten befreit wird.

Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Einzelheiten anhand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1-4 Draufsichten auf verschiedene Beispiele herkömmlicher Auslöse-Elektromagneten;

Fig. 5a und 5b Draufsichten auf einen Auslöse-Elektromagneten gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

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Fig. 6-9 Draufsichten auf weitere Ausführungsbeispie-Ie der Erfindung;

Fig. 10a und 10b Draufsichten auf eine Anwendungsform des Auslöse-Elektromagneten gemäß der Erfindung;

Fig. 11 und 12 Draufsichten auf eine weitere Anwendungsform deB Auslöse-Elektromagneten gemäß der Erfindung;

Fig. 13 und 14 Draufsichten auf ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung;

Fig. 15 eine graphische Darstellung des Verhältnisses zwischen der Größe der Trennkraft und der Feldstärke bei einem Auslöse-Elektromagneten gemäß der Erfindung;

Fig. 16 und 17 Draufsichten auf ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung;

Fig. 18 eine graphische Darstellung ähnlich Fig. 15, die das Verhältnis zwischen der Größe der Trennkraft und der Feldstärke des Auslöse-Elektromagneten gemäß Fig. 16 und 17 zeigt;

Fig. 19 und 20 Draufsichten auf ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 21 eine Draufsicht auf einen in einen Photoapparat eingebauten Auslöse-Elektromagneten gemäß der Erfindung.

Das in Fig. 5 gezeigte Ausführungsbeispiel eines Auslöse-Elektromagneten gemäß der Erfindung weist einen Elektromagneten 11 auf, der ähnlich aufgebaut ist wie ein herkömmlicher Elektromagnet. Insbesondere weist es auch ein kanalförmiges oder U-förmiges Joch 12 aus einem magnetisierbaren Werkstoff, wie Ferrit auf, welches eine Spule 13 als Auslösespule

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auf einem seiner Schenkel oder Arme trägt. Die beiden Enden 12a, 12b des Jochs 12 bilden Anziehungsflächen. Wenn die Spule 13 erregt wird, wird eine Schleife a_Q gebildet, die sich im Innern des Jochs 12 erstreckt, und der durch diese Schleife strömende Fluß erzeugt einen Magnetpol am Ende 12b, der einen Permanentmagneten 15 abstößt.

Der Permanentmagnet 15 ist Teil eines Körpers 14 und hat an der den Enden 12a, 12b des Jochs 12 benachbarten Seite einen U-PoI und an der entgegengesetzten Seite einen S-PoI. Der Körper 14 umfaßt auch ein Ankerteil 16 aus einem magnetischen weichen Werkstoff, der mit der N-Polfläche verklebt ist, sowie einen Halteteil 19> der gleichfalls aus magnetischem weichem Werkstoff besteht und an der S-Polfläche des Permanentmagneten integral angeklebt ist. Obwohl der Körper 14 mittels einer Zugfeder 21 vom Elektromagneten 11 weg vorgespannt ist, übersteigt normalerweise die Anziehungskraft des Permanentmagneten 15 die Federkraft der Feder 21, so daß der Körper

14 an die Enden 12a, 12b angezogen gehalten wird. Die Anordnung gemäß der Erfindung unterscheidet sich vom Stand der Technik dadurch, daß die Oberfläche des Permanentmagneten 15> die zur Anlage an den Enden 12a, 12b des Jochs 12 bestimmt ist, eine einheitliche Polarität hat. Angenommen, diese Oberfläche ist als N-PoI magnetisiert, wie gezeigt, dann verläuft der Fluß von hier durch einen äußeren Weg, den die Schleife b_Q darstellt und der von einem Arm 12c des Jochs und von der Außenseite bestimmt ist, sowie durch einen weiteren äußeren Weg, der von einer Schleife Cq gebildet ist, die vom anderen Arm 12d des Jochs 12 und der Außenseite bestimmt ist. Es sei darauf hingewiesen, daß diese beiden Bahnen oder Wege parallel zueinander liegen. Die Anziehungskraft des Permanentmagneten

15 hat ihren Maximalwert, wenn Flächen 16a, 16b des Ankerteils 16 an die Enden 12a bzw. 12b des Jochs angezogen gehalten sind.

Wenn unter diesen Bedingungen die Spule 13 erregt 909810/0802

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wird, verläuft der Fluß vom Elektromagneten 11 längs eines inneren magnetischen Weges, den eine Schleife a_Q bestimmt, wodurch ein Magnetpol an dem Ende 12b erzeugt wird, der die Fläche 16b abstößt. Der der Schleife a_Q folgende Pluß strömt durch den Arm 12d in derselben Richtung wie der Pluß, der der Schleife Cq folgt, fließt aber im Arm 12c in entgegengesetzter Richtung zu dem der Schleife b_Q folgenden Pluß, wodurch dieser aufgehoben wird, so daß die angezogene Fläche 16b entmagnetisiert wird. Polglich reicht also ein kleiner Strom zum Erregen der Spule 13 aus, um die Fläche 16b des Ankerteils vom Ende 12b wegzubewegen. Es sei noch erwähnt, daß ein Teil des in der Schleife c_Q strömenden Flusses in eine Zweigschleife Cq-, durch das stark durchlässige Joch abgelenkt wird, wie Fig. 5a zeigt. Dieser Anteil trägt zur Aufhebung des der Schleife b_Q folgenden Flusses bei. Zwischen der Fläche 16a und dem Ende 12a erfolgt swar kein Abstossen, jedoch ist ersichtlich, daß die Federkraft der Feder 21 ausreicht, um, sobald die Fläche 16b vom Ende 12b getrennt ist, auch hier eine Trennung hervorzurufen, wie Fig. 5b zeigt. Wenn, um ein Beispiel zu nennen, bei einer Elektromagnetanordnung von herkömmlicher Konstruktion ein Stromfluß in der Größenordnung von 60-100 mA zum Erregen der Spule nötig ist, damit eine maximale Anziehungskraft Pmax von 250 g und eine Mindestanziehungskraft Pmin von 50 g erreicht wird, erfordert im Gegensatz dazu der Auslöse-Elektromagnet gemäß der Erfindung von vergleichbarer Größe nur einen Stromfluß von 5-10 mA, d.h. nur ein Zehntel des bei der herkömmlichen Anordnung benötigten Stromniveaus.

Fig. 6 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem der Halteteil 19 fehlt und ein bewegliches Glied mit Hilfe eines Lochs 15a im Permanentmagneten 15 angebracht werden kann. Die dabei entstehende Anordnung ist von einfachem Aufbau, aber weniger leistungsfähig.

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Fig. 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem der Permanentmagnet 15 in zwei Teile 15a, 15b unterteilt ist, die unter Zwischenschaltung eines nichtmagnetischen Werkstoffs 17 einander gegenüber angeordnet sind. Der Magnetaufbau ist zwischen einem Ankerteil 16 und einem Eisenteil 18 schichtartig aufgenommen. Wie ersichtlich, entspricht dies der in Fig. 2b gezeigten Anordnung, und es muß dafür gesorgt werden, daß beide Teile 15a, 15b des Magneten die gleiche axiale Länge haben.

Fig. 8 zeigt ein weiteres Ausfülirungsbeispiel, bei dem das hintere Ende des Jochs 12 mit einem Vorsprung 12A versehen ist, um den Wirkungsgrad der äußeren magnetischen Bahn zu verbessern. Der am hinteren Ende au.s dem Joch 12 austretende Fluß besteht aus einem ersten Anteil, der in einen von einem Eisenstück gebildeten Halteteil 19 eintritt, weil er einer Schleife b_Q folgt, einem zweiten Anteil, der im Verlauf einer Schleife d_Q in das Ende 12b eintritt, sowie einem dritten Anteil, der im Verlauf einer Schleife eQ in den Permanentmagneten 15 bzw. den Ankerteil 16 eintritt. Die Anziehungskraft bzw. die maximale Anziehungskraft Pmax kann erhöht werden, wenn der Anteil des Flusses in der Schleife b_Q vergrößert wird. Das läßt sich dadurch erzielen, daß der aus dem hinteren Ende des Jochs 12 austretende Fluß weiter weg gelenkt wird. An diesem Ende erstreckt sich der Vorsprung 12A in Richtung senkrecht zum Arm 12c und bildet die Schleife eQ, die in den Halteteil 19 zurückführt. Es sei darauf hingewiesen, daß dieser Vorsprung auch am anderen Arm 12d ausgebildet sein kann, wie durch die gestrichelte Linie 12B angedeutet.

Fig. 9 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches der Anordnung gemäß Fig. 4 entspricht. Hier ist der Elektromagnet 11 bewegbar, während der Körper 14 des Permanentmagneten ortsfest ist. Wenn Kostenerwägungen eine Konstruktion erlauben, bei der ein größerer Magnet vorgesehen

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ist, dann kann eine Platte 25 aus Permalloy, magnetischem Weicheisen oder dgl. auch fehlen und trotzdem noch die beabsichtigten Zwecke erreicht werden.

Fig. 10a und 10b zeigen, wie ein Auslöse-Elektromagnet gemäß Pig. 5a und 5b zum Pesthalten und Loslassen eines Hebels 22 eingesetzt ist, der ein tatsächliches bewegliches Glied darstellt. Wie Pig. 10a zeigt, ist der Körper 14 an den Elektromagneten 11 angezogen gehalten, so daß der Hebel 22, der an seinem einen Ende am Körper 14 angelenkt ist, entgegen der Kraft der Peder 21 im Uhrzeigersinn um einen Drehzapfen 23 geschwenkt. Der Hebel 22 ist T-förmig und hat einen Haken 22a, der ein Verschiebeglied 24 hält. Wenn die Spule 13 erregt wird, wird der Körper 14 vom Elektromagneten weg bewegt, wie Pig. 10b zeigt. Dadurch wird der Hebel 22 von der Peder 21 entgegen dem Uhrzeigersinn um den Drehzapfen 23 geschwenkt, wodurch das Verschiebeglied 24 aus dem Pesthalten durch den Haken 22a freigegeben wird.

Pig. 11 und 12 zeigen ein weiteres Beispiel für die Verwendung eines Auslöse-Elektromagneten gemäß der Erfindung. In diesem Pail weist der Körper 31 des Permanentmagneten zwei Permanentmagnete 34, 35 auf, die durch ein Abstandsstück 33 aus nichtmagnetischem Werkstoff, wie Aluminium voneinander getrennt sind. Die Magnete sind senkrecht ausgerichtet und haben ihren S-PoI am oberen Ende. Am oberen und unteren Ende der Magnete sind zur Schaffung eines Jochs 36 und eines Ankers 37 zwei Platten aus nichtmagnetischem Eisen oder Permalloy angeklebt. Es ist ersichtlich, daß der Anker 37 eine gleichmäßige Polarität, z.B. einen N-PoI hat, was durch die Polarität der Magnete 34, 35 bestimmt ist. Bei dieser Anordnung weist ein Elektromagnet 32 ein U-förmiges Joch 38 aus ferromagnetischem Material, z.B. Ferrit mit einem ersten und zweiten Arm 38a, 38b sowie eine auf dem Arm 38b angeordnete Spule 39 auf. Die Spule 39 ist so angeordnet, daß der von ihr erzeugte Pluß eine

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Polarität hat, die zu der des von den Magneten 34, 35 bei Erregung am Anker 37 erzeugten Flusses entgegengesetzt ist. Der Arm 38a ist an einen nicht gezeigten ortsfesten Teil mittels Stellschrauben 40, 41 befestigt, während das Abstandsstück 33 mittels eines Stiftes 42 mit einem Ende einer Stützstange 43 schwenkbar verbunden ist. Die Stützstange 43 kann ein Schließelement eines elektrischen Verschlusses eines Photoapparates aufweisen und ist auf einer Welle 44 drehbar gelagert. Mit dem anderen Ende der Stützstange steht eine Schraubenfeder 45 in Eingriff, die bestrebt ist, die Stützstange entgegen dem Uhrzeigersinn um die Welle 44 zu drehen. Die Enden 38c, 38d der Arme des Jochs 38 sind die Anziehflächen, an die der Anker 37 infolge des Flusses von den Magneten 34, 35 angezogen gehalten ist. Die Schraubenfeder 45 hat eine kleinere Federkraft als die von den Magneten 34, 35 hervorgerufene Anziehungskraft, die jedoch ausreicht, um die Stützstange 43 vom Elektromagneten 32 wegzubewegen, sobald die Spule 39 erregt wird.

Bei Erregung der Spule 39 wird am Ende 38c ein Fluß erzeugt, der den Anker 37 abstößt. Im Zusammenwirken mit der Kraft der Schraubenfeder 45 bewirkt diese Abstoßkraft, daß der Körper 31 vom Elektromagneten 32 weg bewegt wird, so daß eine Drehbewegung der Stützstange 43 entgegen dem Uhrzeigersinn möglich ist.

Die Fig. 13 und 14 zeigen eine abgewandelte Anordnung, bei der die Spule 39 auf dem Arm 38a angeordnet ist, der das Ende aufweist, von dem der Körper 31 zuerst vom Elektromagneten 32 getrennt wird. Der andere Arm 38b des Jochs 38 ist an einem nicht gezeigten ortsfesten Teil mittels Stellschrauben 40, 41 befestigt, während mit dem Joch 36 des Körpers 31 des Permanentmagneten eine Schraubenfeder 53 an einer dem Ende 38c des Jochs 38 näherliegenden Stelle in Eingriff steht. Die Schraubenfeder 53 spannt den Körper 31 in Richtung vom Elektromagneten 32 weg mit einer Kraft vor, deren Größe schwächer gewählt ist als die von den Magneten 34, 35 ausgeübte Anziehungskraft. Der Körper 31 kann an einer

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Stützstange ähnlich der Stützstange 43 gemäß Fig. 11 schwenkbar angebracht sein.

Wenn die Spule 39 nicht erregt ist (Fig. 13), folgt der Fluß der Magnete 34, 35 einem äußeren Weg, der von einer Schleife b_Q bestimmt ist und durch den Arm 38a verläuft und in das Joch 36 eintritt, sowie einem weiteren äußeren Weg, der von einer Schleife c_Q bestimmt ist, die durch den anderen Arm 38b verläuft und ins Joch 36 eintritt. Aufgrund dieses Flusses wird der Anker 37 an die Enden 38c, 38d angezogen gehalten. Wenn die Spule 39 erregt wird, erzeugt sie einen Fluß, der einem inneren magnetischen Weg folgt, welcher von einer Schleife a_Q bestimmt ist, die durch das Ende 38c, den Anker 37, das Ende 38d und den Arm 38b verläuft und in den Arm 38a eintritt. Infolgedessen kommt es am Ende 38c zu einer Abstoßwirkung, die den Anker 37 und den Körper 31 abstößt. Folglich wird der Körper 31 vom Elektromagneten 32 zuerst an demjenigen Ende 38c gelöst, welches dem Arm zugeordnet ist, auf dem die Spule 39 angeordnet ist.

Fig. 15 ist eine graphische Darstellung des Verhältnisses zwischen der Stärke des vom Elektromagneten 32 erzeugten Magnetfeldes und der Stärke der Kraft, die nötig ist, um den Körper 31 vom Elektromagneten 32 zu trennen bzw. der Federkraft der Schraubenfeder 53. Es ist ersichtlich, daß die größtmögliche Kraft A nötig ist, wenn die vom Elektromagneten erzeugte Magnetkraft Null ist, während bei zunehmender Magnetkraft eine abnehmende Kraft nötig ist. Allerdings ist ein bestimmtes Niveau der Trennkraft bei jeder Zunahme der Magnetkraft über einem gegebenen Niveau nötig. Es zeigt sich, daß der Mindestwert der Magnetkraft, die dieser Größe der Trennkraft entspricht, ein stabiler Wert ist. Je kleiner dieser stabile Wert, umso wirksamer arbeitet die Vorrichtung und umso geringer ist der Kraftverlust.

In Versuchen ist festgestellt worden, daß die Anordnung gemäß Fig. 11 eine Betriebscharakteristik hat, die durch

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die gestrichelte Linie der Kurve X₁ dargestellt ist. Die durchgezogen gezeichnete Kurve X₂ entspricht der in Pig. 13 dargestellten Anordnung. Es ist deutlich, daß der stabile Wert C₁ der Magnetkraft für die Mindestgröße der Trennkraft B₁ in der Kurve X₁ höher liegt als der stabile Wert E₁ der Magnetkraft für die Mindestgröße der Trennkraft D₁ in der Kurve Xp. Mit anderen Worten heißt das, daß die Anordnung gemäß Fig. 13 und 14 wirksamer ist und weniger Kraftverlust aufweist. Vermutlich beruhen diese Ergebnisse auf der Tatsache, daß der Streufluß von der Spule 39 zum Trennen des Körpers 31 beiträgt.

In Fig. 16 und 17 ist eine Anordnung gezeigt, bei der die Spule 39 auf dem Arm 38a angeordnet ist, der das Ende hat, von dem der Körper 31 als erstes getrennt wird. Der dem die Spule 39 tragenden Arm 38a näherliegende Magnet 35 des Permanentmagneten hat eine geringere Magnetisierung als der Magnet 34 des Permanentmagneten, der mit dem anderen Arm ausgerichtet ist. Außerdem ist ein Stift 42 zur Schwenkverbindung des Körpers 31 mit der Stützstange 43 zu dem Ende 38c vorgespannt, welches dem die Spule 39 tragenden Arm zugeordnet ist, so daß die Schwenkverbindung und die Welle 44 der Stützstange 43 beide im wesentlichen mit einer geraden Linie Lq gemeinsam mit einer Kante Aq am anderen Ende 38d des anderen Arms, wo der Anker 37 am Elektromagneten 32 anliegt, ausgerichtet sind.

Die geringere Magnetisierung des Magnets 35, der der Spule 39 näherliegt, trägt zu einer zuverlässigeren Trennung des Körpers 31 von dem die Spule 39 tragenden Arm bei. Der Grund, weshalb der Magnet 35 kleiner dargestellt ist als der Magnet 34, besteht allein darin, zu unterstreichen daß der Magnet 35 eine geringere Magnetisierung hat.

Wenn die Schwenkverbindung zwischen dem Körper 31 und der Stützstange 43 am Stift 42 zum Ende 38c hi.i verscho-

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ben wird, wie Pig. 16 zeigt, kann der Abstand, um den der Körper 31 vom Ende 38c wegbewegt wird, vergrößert werden, ohne daß der Drehwinkel der Stützstange 43 vergrößert wird, so daß ein Elektromagnet mit geringerer Magnetkraft verwendet werden kann. Fig. 18 ist eine graphische Darstellung des Verhältnisses zwischen der Größe der Trennkraft und der Magnetisierung. Die Kurve Y₁ stellt dies Verhältnis in gestrichelter Linie dar, wenn der Stift 42 an der Schwenkverbindung nicht vorgespannt ist, während die durchgezogen gezeichnete Linie der Kurve Yp das entsprechende Verhältnis darstellt, wenn die Stelle der Schwenkverbindung vorgespannt ist. Es zeigt sich, daß bei Vorspannung der Schwenkverbindung sowohl die Feldstärke als auch die Trennkraft verringert werden kann. In dieser Zeichnung ist mit B₂ und Dp das Niveau der Größe der Trennkraft dargestellt, während C₂ und E₂ die entsprechenden stabilen Werte der Magnetisierung darstellen.

Wenn die Schwenkverbindung am Stift 42 und die Welle 44 mit der Kante Aq im wesentlichen kolinear ausgerichtet sind (siehe Pig. 16), ist der Eingriffspunkt nicht gegenüber der Kante A₀ versetzt, wenn der Körper 31 vom Elektromagneten 32 gelöst wird, wie Pig. 17 zeigt. Das gewährleistet einen zuverlässigen Betrieb der Vorrichtung. Im Gegensatz dazu liegen bei der Anordnung gemäß Pig. 11 diese drei Punkte nicht auf einer gemeinsamen Linie, so daß, wenn die Spule 39 nicht erregt ist, der Eingriffspunkt von der Kante A_Q zu einer in Fig. 12 gezeigten Stelle Aq₁ verschoben wird, wenn die Spule 39 erregt wird, um den Körper 31 vom Elektromagneten zu trennen. Das deutet eine Gleitbewegung des Körpers 31 an, ehe er vom Elektromagneten 32 wegbewegt wird, was unzuverlässigen Betrieb des Körpers 31 beim Trennen darstellt. Die strichpunktierten Linien 1A in Pig. 12 und 17 geben die Position des Körpers 31 vor seinem Trennen an.

Pig. 19 und 20 zeigen eine abgewandelte Ausführungsform, bei der der Anker 37 vom Ende des in der Zeichnung ge-

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sehen linken statt des rechten Arms des Elektromagneten getrennt wird. Die Konstruktionserwägungen sind dabei ähnlich wie im Zusammenhang mit Pig. 16 bereits beschrieben. Im Vergleich zur Anordnung gemäß Fig. 16 und 17 haben Körper 31 und Elektromagnet 32 seitlich vertauschte Stellungen, und die Stützstange 43 ist nach oben versetzt. Im übrigen ähnelt diese Anordnung der des vorherigen Ausführungsbeispiels und wird deshalb nicht im einzelnen noch einmal beschrieben.

In Pig. 21 ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß dem in Pig. 16 gezeigten Ausführungsbeispiel in einem Photoapparat dargestellt. Die Stützstange 43 dient als Schließelement eines Verschlusses und ist durch eine auf der Welle 44 angeordnete Torsionsfeder 46 im Drehsinn vorgespannt. Die Stützstange 43 hat ein Betätigungsende 43a, welches in der Nähe eines hier nicht gezeigten Öffnungs- und Schließmechanismus des Verschlusses angeordnet ist und einer Ladestange 47 gegenüberliegt. \^exux der Körper 31 abgehoben wird, liegt er an einem Kissen 39 an, welches an einer Fläche 48a eines Anschlags 48 angebracht ist. Der Anschlag 48 ist an einem nicht gezeigten ortsfesten Element mit Stellschrauben 50, 51 befestigt. Zunächst ist die Spule 39 nicht erregt und der Körper 31 durch die Magnetisierung der Magnete 34, 35 an den Elektromagneten 32 angezogen gehalten. Die das bewegliche Glied darstellende Stützstange 43 ist so festgehalten, daß ihr Betätigungsende 43a an der Stelle 43aA liegt, die in gestrichelten linien gezeigt ist. Wenn die Spule 39 erregt wird, um den Körper 31 vom Elektromagneten 32 in die durchgezogen gezeigte Stellung zu bewegen, erfolgt ein Schließvorgang des Verschlusses. Es sei noch erwähnt, daß die Ladestange 47 die Stützstange 43 in Abhängigkeit von einem Filmspulvorgang in die gestrichelte Stellung zurückbewegt, wobei der Körper 31 wieder festgehalten wird. Es sei noch erwähnt, daß bei der praktischen Durchführung der Erfindung entweder der Elektromagnet oder der Permanentmagnetkörper als bewegliches Glied dienen kann.

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Claims (8)

Ansprüche

1. Auslöse-Elektromagnet mit einem Permanentmagneten und einem Elektromagneten, die eine die Betätigung eines beweglichen Gliedes festhaltende magnetische Anziehungskraft erzeugen, und von denen der Elektromagnet einen der magnetischen Anziehungskraft des Permanentmagneten entgegengesetzten Fluß erzeugt, um das bewegliche Glied aus dem Pesthalten zu lösen, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet (11; 32) ein U-förmiges Joch (12; 38) aufweist, dessen Enden (12, 12b; 38c, 38d) mit einem Permanentmagneten (15, 15a, 15b; 34, 35) zusammenwirken und eine magnetische Anziehung erzeugen, und daß auf einem Arm des Jochs eine als Auslösespule wirkende Spule (13; 39) angeordnet ist, die bei Erregung einen Fluß erzeugt, der einem magnetischen Weg innerhalb des Jochs folgt und einen magnetischen Pol an einem der Enden zum Entgegenwirken gegen die magnetische Anziehungskraft erzeugt, und daß der Permanentmagnet Teil eines Körpers (14; 31) ist und einen Magnetpol von einer einzigen Polarität hat, der den Enden des Jochs gegenüber angeordnet ist, und daß ein Fluß vom Permanentmagneten, wenn er an den Elektromagneten angezogen gehalten ist, aus dem Innern des Jochs teilweise einem magnetischen Weg folgt, der außerhalb des Jochs liegt.

2. Auslöse-Elektromagnet nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß das Joch (12) teil-

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weise mit einem Vorsprung (12Λ, 12B) ausgebildet ist, der den äußeren magnetischen Weg formt.

3. Auslöse-Elektromagnet nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (14; 31) des Permanentmagneten ein Halteteil zum Anbringen an einem beweglichen Glied (22; 43), einen aus einem magnetischen weichen Werkstoff hergestellten Anker (16; 37) sowie den Permanentmagneten aufweist, und daß das bewegliche Glied in seiner Lage gehalten ist, wenn der Permanentmagnet an den Elektromagneten angezogen gehalten ist.

4. Auslöse-Elektromagnet mit einem Permanentmagneten und einem Elektromagneten, die eine die Betätigung eines beweglichen Gliedes festhaltende magnetische Anziehungskraft erzeugen, und von denen der Elektromagnet einen der magnetischen Anziehungskraft des Permanentmagneten entgegengesetzten Fluß erzeugt, um das bewegliche Glied aus dem Festhalten zu lösen, dadurch gekennz e i ohne t, daß der Elektromagnet (32) ein U-förmiges Joch (38) mit einem Paar Armen (38a, 38b), die jeweils ein Ende (38c, 38d) haben, und eine als Auslösespule wirkende Spule (39) aufweist, die auf einem der Arme angeordnet ist und einen Fluß erzeugt, der einem im Innern des Jochs gebildeten magnetischen Weg folgt und an einem der Enden einen Magnetpol erzeugt, der der magnetischen Anziehung entgegenwirkt, und daß den beiden Enden des Elektromagneten gegenüber zwei Permanentmagnete (34, 35) angeordnet sind, die einen Magnetpol von gleichmäßiger Polarität in der Nähe der Enden haben und Teil eines Körpers (31) des Permanentmagneten bilden, und daß der Fluß der Magnete aus dem Innern des Jochs austritt und einem außerhalb des Jochs gebildeten magnetischen Weg folgt, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die den Permanentmagnetkörper mit geringerer Kraft als der magnetischen Anziehungskraft der Magnete vom Elektromagneten (32) weg vorspannt, derart, daß beim Erregen der Spule (39) der Körper

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zunächst von demjenigen Ende des Jochs getrennt wird, welches dem Arm zugeordnet ist, auf dem die Spule angeordnet ist.

5. Auslöse-Elektromagnet nach Anspruch 4,

dadurch gekennz ei ohne t, daß die Vorspanneinrichtung eine Schraubenfeder (53) aufweist.

6. Auslöse-Elektromagnet nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichne t, daß die Vorspannung durch eine im Vergleich zur Magnetisierung des anderen Magneten verringerte Magnetisierung des einen der Magnete (34» 35) erreicht wird, der dem Arm gegenüber angeordnet ist, auf dem die Spule angebracht ist.

7. Auslöse-Elektromagnet nach Anspruch 4,

dadurch gekennze ichnet, daß die Vorspanneinrichtung ein bewegliches Glied in Form einer schwenkbaren Stützstange (43) aufweist, an deren einem Ende der Körper (31) des Permanentmagneten angelenkt ist, daß eine Feder (45) das bewegliche Glied in solcher Richtung drängt, daß der Körper (31) mit einer Kraft vom Elektromagneten (32) weg bewegt wird, die kleiner ist, als die magnetische Anziehungskraft der Magnete, und daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die den Körper (31) am beweglichen Glied an einer Stelle (Stift 42) anlenkt, die zum Ende des Jochs, welches dem die Spule tragenden Arm zugeordnet ist, versetzt ist.

8. Auslöse-Elektromagnet nach Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkverbindung (Stift 42) zwischen dem Körper (31) und der Stützstange (43) und die VTelie (44) der Stützstange gemeinsam mit einer Kante des anderen Arms des Jochs, wo der Körper am Elektromagneten anliegt, im wesentlichen auf einer gemeinsamen geraden Linie ausgerichtet sind.

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