DE2945336A1 - Elektromagnetisch angetriebene betaetigungsvorrichtung - Google Patents
Elektromagnetisch angetriebene betaetigungsvorrichtungInfo
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Description
HOFFMANN · ElTLIi & PAWTNER
DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1976) . D I PL.-I NG. W. E ITLE · 0 R. R E R. NAT. K. HOFFMAN N · DIPl.-l NG. W. IE H N
DIPl.-ING. K. FOCHSlE ■ DR. RER. NAT. B. HANSEN
ARABELLASTRASSE 4 (STERNHAUS) · O-8000 MO N CH EN 81 · TELEFON (08») 9)1087 . TELEX 05-29*1» (PATH E)
32 711
Minolta Camera Kabushiki Kaisha, Osaka / Japan
Elektromagnetisch angetriebene Betätigungsvorrichtung
Die Erfindung bezieht sich auf eine elektromagnetisch angetriebene
Betätigungsvorrichtung und insbesondere auf eine Verbesserung derselben.
Eine typische elektromagnetisch angetriebene Betätigungsvorrichtung
ist eine Magnetspulenanordnung, die aus einer Spule und einem Tauchkolben besteht. Die Spule liefert bei Stromfluß
eine Magnetkraft. Vorzugsweise ist die Spule mit einem Anker ausgestattet, der magnetisiert werden kann, wenn die Spule zur
Erzeugung einer Magnetkraft mit Strom versorgt wird. Der Tauchkolben umfaßt ein Stabelement und einen Abschnitt aus magnetischem
Werkstoff, der starr an einem Ende des Stabelements befestigt ist. Das Stabelement ist beweglich in die Spule in Axialrichtung
derselben eingesetzt, während der genannte Abschnitt neben dem Anker liegt und einen vorgegebenen Spalt zu diesem aufweist. Bei
Stromfluß durch die Spule wird der Anker magnetisiert, um eine Magnetkraft zu erzeugen, die den erwähnten Abschnitt anzieht.
Dabei wird dieser Abschnitt zusammen mit dem Stabelement gegen den Anker bewegt. Die Bewegung des Stabelements beeinflußt eine
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mechanische,Vorrichtung, die neben dem Stabelement angeordnet
ist.
Bei der vorausgehend beschriebenen Magnetspulenanordnung wird die vom Anker erzeugte Magnetkraft ausgehend von der Außenfläche
des Ankers in Axialrichtung der Magnetspule exponentiell verringert. Ist daher der Spalt zwischen dem Anker und dem
genannten Abschnitt beträchtlich, so zieht der magnetisierte Anker den Abschnitt mit geringer Anziehungskraft an. Daher ist
die vorausgehend beschriebene Magnetspulenanordnung nur in Verbindung mit einer mechanischen Vorrichtung verwendbar, die nur
eine kurze Tauchkolbenbewegung benötigt. Wird jedoch die Bewegung des Tauchkolbens über eine beträchtliche Strecke in einer raschen
und stabilen Weise gefordert, so ist es notwendig, die Anziehungskraft zwischen der Magnetspule und dem Tauchkolben zu erhöhen.
Viele Verbesserungen wurden zu diesem Zweck vorgeschlagen.
Ein Beispiel ist im US-Patent 4 060 313 (Kondo) beschrieben, das
am 29. November 1977 erteilt wurde. Bei dieser Anordnung werden eine Spule und ein in dieser in axialer Richtung bewegliches
Blatt verwendet. Ein Magnetblättchen ist im Blatt innerhalb der Spule befestigt, so daß die in der Spule entwickelte Magnetkraft
auf das Magnetblättchen einwirkt, um es zusammen mit dem Blatt zu bewegen. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Hub des
Magneten durch die axiale Länge des Magneten und der Spule bestimmt, so daß die Größe der Anordnung mit zunehmenden Hub des
Blatts ansteigt. Darüber hinaus kann sich der Magnet in nachteiliger Weise in der Mitte der Spule fangen. Wird der Magnet
zur Vergrößerung der Hublänge lang ausgeführt, so wird der magnetische Widerstand vergrößert. Somit ist zur Erhöhung der
Magnetkraft eine Steigerung des Stroms in der Spule erforderlich.
Eine ähnliche elektromagnetisch angetriebene Betätigungsvorrichtung
ist im US-Patent 4 072 965 (Kondo) beschrieben, das am 7. Februar 1978 erteilt wurde.
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Eine weitere elektromagnetisch angetriebene Betätigungsvorrichtung
wird durch einen Linearmotor gebildet, der eine Reihe von Magneten aufweist, die fluchtend angeordnet und auf einem
Rahmen befestigt sind, wobei ein bewegliches Element mit vorgegebenen Abstand dicht oberhalb der Magnetreihe angeordnet ist.
Das bewegliche Element weist mindestens eine Spule zur Erzeugung einer Magnetkraft auf. Die erzeugte Magnetkraft zieht die Magnetreihe
an und bewegt das bewegliche Element vorwärts. Diese Vorrichtung erfordert die Stromversorgung der Spule im beweglichen
Element. Daher ist der Anschluß zwischen Stromquelle und Spule kompliziert.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte elektromagnetisch angetriebene Betätigungsvorrichtung
zu schaffen, welche den Tauchkolben mit einer großen Antriebskraft bewegen kann.
Ferner soll durch die Erfindung eine elektromagnetisch angetriebene
Betätigungsvorrichtung der vorausgehend aufgeführten Art geschaffen werden, die einen einfachen Aufbau aufweist und ohne Schwierigkeit
mit geringen Kosten gefertigt werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt die elektromagnetisch angetriebene Betätigungsvorrichung einen Spulenkörper
aus nichtmagnetischem Werkstoff, der in seiner Axialrichtung eine öffnung aufweist, und auf dem eine Spule aufgewickelt ist,
um innerhalb des Spulenkörpers und um denselben ein Magnetfeld zu erzeugen, wenn die Spule mit elektrischem Strom gespeist wird.
Die Vorrichtung enthalt ferner einen Tauchkolben aus magnetischem Werkstoff, der in die öffnung des Spulenkörpers zur Bewegung
in dessen axialer Richtung eingesetzt ist, sowie eine Magnetanordnung mit einer ersten Fläche, die entsprechend einem Nordoder
Südpol polarisiert ist, und mit einer zweiten Fläche, die
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entsprechend einem Süd- oder Nordpol polarisiert ist. Die erste Fläche ist mit einem Ende des Tauchkolbens verbunden,
während die zweite Fläche nahe an der Spule liegt. Daher sind eine große Anzahl von Magnetflüssen, die zwischen der ersten
und zweiten Fläche erzeugt werden, mit der Spule längs deren gesamten Längsabmessung gekoppelt.
Die Erfindung wird anschließend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 bis 3 schematische Darstellungen des erfindungsgemäßen
Prinzips,
Fig. 4 eine graphische Darstellung, welche die Beziehung
zwischen der Magnetflußdichte B und der magne-' "
tischen Feldstärke H für die in den Fig. 1 und 2 gezeigten Vorrichtung angibt,
Fig. 5a und 5b Teilansichten eines Tauchkolbens, aus welcher
die verschiedenen Größen eines mit einem Dauermagneten verbundenen Abschnitts ersichtlich sind,
Fig. 6 eine auseinandergezogenen perspektivische·An
sicht einer erfindungsgemäßen elektromagnetisch angetriebenen Betätigungsvorrichtung,
Fig. 7 eine Vorderansicht einer Verschlußeinrichtung, die
mit einer erfindungsgemäßen elektromagnetisch angetriebenen Betätigungsvorrichtung ausgestattet
ist,
Fig. 3 eine Seitenansicht einer automatischen Fokussier-
vorrichtung, die mit einer erfindungsgemäßen elektromagnetisch angetriebenen Betätigungsvorrichtung
ausgestattet ist,
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COPY
Fig. 9 eine Vorderansicht einer automatischen Öffnungs
kontrolleinrichtung, die mit einer erfindungsgemäßen elektromagnetisch angetriebenen Betätigungsvorrichtung
ausgestattet ist,
Fig. 10 eine der Fig. 2 ähnliche Darstellung, die eine
Abänderung eines Dauermagneten zeigt und
Fig. 11a bis 11d perspektivische Ansichten von Dauermagneten, die
an einem Tauchkolben befestigt sind.
In der anschließenden Beschreibung der Erfindung werden in Ver-^ _
bindung mit allen Zeichnungen gleiche Teile durch gleiche Bezugs-zeigen angegeben. '"
Die Fig. 1 bis 3 sind schematische Darstellungen, die das erfindungsgemäße
Prinzip zeigen. In Fig. 1 umfaßt eine elektromagnetisch angetriebene Betätigungsvorrichtung M1 einen Spulenkörper 1 aus
isolierendem, nichtmagnetischem Werkstoff und eine Spule 2 die eng um den Spulenkörper 1 gewickelt ist. Der Spulenkörper 1 ist
fest mit einem nicht dargestellten Rahmen verbunden, während die Spule 2 an eine elektrische Leistungsquelle E über einen Schalter
S angeschlossen ist. Beim Einschalten des Schalters S fließt Strom durch die Spule 2 in einer durch die Symbole 0 und g) angegebenen Richtung,
so daß der Nordpol der Spie, deranschließend als Schein-Nordpol bezeichnet wird, an der linken Seite der Spule 2 auftritt. Die
Betätigungsvorrichtung M1 enthält ferner einen Tauchkolben 4 aus magnetischem Werkstoff, der durch die Spule 1 zur Bewegung in
deren Axialrichtung gesteckt ist. Ein Dauermagnet 3 ist an einer Stirnseite 4a des Tauchkolbens 4 befestigt und sein Nordpol ist
gegen den Tauchkolben 4 gerichtet. Der vom Dauermagneten 3 erzeugte Magnetfluß ist durch eine gestrichelte Linie angegeben.
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Ist der Schalter S eingeschaltet, so übt das vom Dauermagneten
3 ausgeübte Magnetfeld eine Kraft f nach rechts auf den Draht aus, der Strom in der vorausgehend genannten Richtung führt.
Diese Kraft f ergibt sich aus Fleming's Linkehahdregel . Da
jedoch der Spulenkörper 1, der die Spule 2 trägt, starr am Rahmen befestigt ist, wird die Kraft f auf den Dauermagneten 3 und
ferner auf den Tauchkolben 4 ein, der gleitbar im Spulenkörper
1 angeordnet ist. Daher bewegt sich der den Dauermagneten 3 tragende Tauchkolben 4 von einer eingesetzten Stellung gemäß
Fig. 1 nach links gegen eine vorstehende Stellung. Dies ist die Folge der Abstoßung zwischen dem Nordpol des Dauermagneten
3 und des Scheinnordpols, der im linken Endabschnitt der Spule
2 während des Stromflusses durch die Spule 2 erzeugt wird.
Da der in Fig. 1 dargestellte Dauermagnet 3 nicht mit einem Abschnitt
oder Anker zur Verstärkung der Magnetflußdichte des Magneten 3 ausgestattet ist, ist sein magnetischer Leitwert
sehr klein und somit auch die Anzahl der durch ihn erzeugten Magnetflüsse. Ferner erstreckt sich der neutrale Bereich des
vom Dauermagneten erzeugten Magnetfelds von diesem nach außen, wie dies durch die strichpunktierte Linie 6 angegeben ist. Die
geringe Neigung der strichpunktierten Linie 6 nach rechts wird durch die Anwesenheit des Tauchkolbens 4 verursacht, der aus
magnetischem Werkstoff besteht. In der in Fig. 1 dargestellten Stellung verteilt sich der vom Dauermagneten 3 erzeugte Magnetfluß
dicht in den dem Dauermagneten 3 eng anliegenden Bereich. Da der Strom, der den Magnetfluß schneidet, den Dauermagneten
zurückstößt, stoßen in erster Linie nur jene Windungen der Spule 2 den Dauermagneten 3 bei erregter Spule 2 zurück, die
in einem Bereich liegen,in dem der Magnetfluß dicht verteilt ist, d.h. in dem nahe am Dauermagneten 3 liegenden Bereich. Damit
der Dauermagnet 3 wirksam durch die gesamten Windungen der Spule 2 zurückgestoßen wird, ist es vorteilhaft, den Magnetfluß
des Dauermagneten 3 über die gesamte Spule 2 zu verteilen.
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Zu diesem Zweck ist eine weitere elektromagnetisch angetriebene Betätigungsvorrichtung gemäß Fig. 2 vorgesehen.
Die elektromagnetisch angetriebene Betätigungsvorrichtung M2 gemäß Fig. 2 hat den gleichen Aufbau wie die elektromagnetisch
angetriebene Betätigungsvorrichtung M1, mit der Ausnahme, daß
die Vorrichtung M2 zusätzlich einen Plattenabschnitt 7 aus magnetischem Werkstoff aufweist, der starr an der Außenfläche
des Dauermagneten 3 befestigt ist. Die Größe des Plattenabschnitts 7, gemessen senkrecht zur Axialrichtung des Tauchkolbens
4, ist größer als jene des Dauermagneten 3. Sind beispielsweise der Dauermagnet 3 und der Plattenabschnitt 7 scheibenförmig
ausgebildet, so ist der Durchmesser des Plattentabschnitts 7 größer als jener des Dauermagneten 3.
In der Anordnung gemäß Fig. 2 wird, da der Südpol des Dauermagneten
3 sich neben dem Plattenabschnitt 7 befindet, der Umfangsrand des Plattentabschnitts 7 als Südpol polarisiert. Daher
werden die vom Nordpol des Dauermagneten 3 erzeugten Magnetflüsse weiter nach rechts verteilt, um einen größeren Bereich der
Spule 2 zu erfassen, während die Magnetflußdichte in dem am Dauermagneten anliegenden Bereich verringert wird. Die abgegebenen
Magnetflüsse fließen hauptsächlich zum umfangsseitigen Rand des Plattenabschnitts 7 zurück. Der neutrale Bereich des vom Dauermagneten
3 erzeugten Magnetfelds ist weiter gegen die Spule 2 hin geneigt, wie dies durch die strichpunktierte Linie 6' angegeben
ist. Darüber hinaus ist der äußere magnetische Leitwert des Dauermagneten 3 größer als jener gemäß Fig. 1, während die
Anzahl der Magnetflüsse vom Dauermagneten 3 erhöht ist. Somit ist die Antriebskraft des Tauchkolbens 4 größer, während die
Hublänge größer als gemäß der Anordnung nach Fig. 1 ist.
In Fig. 4 ist die Beziehung zwischen der Magnetflußdichte B und
der magnetischen Feldstärke H für jede der beiden Betätigungsvorrichtungen M1 und M2 dargestellt. Wie aus der Darstellung
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ersichtlich ist, steigt die Magnetflußdichte D in der Betätigungsvorrichtung
M2 stärker an, als in der Betätigungsvorrichtung M1. Die Antriebskraft des Tauchkolbens 4 in der Betätigungsvorrichtung
M2 ist ein mehrfaches größer als jene gemäß der Betätigungsvorrichtung M1.
Wird der Stromfluß durch die Spule 2 umgekehrt, so kann der vorstehende Tauchkolben 4 in die Spule 1 hineingezogen werden.
Wird die Spule 2 derart mit Strom versorgt, daß der Tauchkolben 4 von der angezogenen in die vorstehende Stellung bewegt wird,
so ist die Antriebskraft ein Maximum, wenn der Tauchkolben 4 seine Bewegung beginnt und sie verringert sich allmählich auf
einen Mindestwert, wenn er die vorstehende Stellung erreicht. Wird andererseits die Spule 2 derart mit Strom versorgt, daß
sie den Tauchkolben 4 von der vorstehenden Stellung in die eingezogene Stellung bewegt, so ist die Antriebskraft ein Minimum,
wenn der Tauchkolben 4 seine Bewegung beginnt und sie wird allmählich auf einen Maximalwert vergrößert, wenn er die eingezogene
Stellung erreicht. Obgleich die Antriebskraft sich zwischen dem Mindestwert und dem Höchstwert verändern kann, kann der
Tauchkolben 4 selbst auf die minimale Antriebskraft rasch ansprechen.
Wird die Richtung des Gleichstroms, der durch die Spule 2 fließt» abwechselnd mit einer vorgegebenen Frequenz mittels einer geeigneten
Steuervorrichtung geändert, so ist es möglich, eine Hin- und Herbewegung des Tauchkolbens 4 im Spulenkörper 1 zu
erhalten.
In Fig. 3 ist eine weitere Ausführung der elektromagnetisch angetriebenen
Betätigungsvorrichtung dargestellt. Eine elektromagnetisch angetriebene Betätigungsvorrichtung M3 enthält im Gegensatz zur
Vorrichtung M2 einen weiteren Dauermagneten 3', der am anderen Ende des Tauchkolbens 4 befestigt ist, sowie einen Plattenab-
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schnitt 71, der weitgehend der vorausgehend der Beschreibung
entspricht. Der Nordpol des Dauermagneten 31 ist dem Ende des
Tauchkolbens 4 zugewandt. Die elektromagnetisch angetriebene Betätigungsvorrichtung M3 eignet sich besonders, um den Tauchkolben
4 eine konstante Antriebskraft zu erteilen.
Obgleich erwähnt wurde, daß der Plattenabschnitt 7 oder 71 einen
größeren Durchmesser als die Stirnseite des Tauchkolbens 4 aufweist, kann der Durchmesser des Plattenabschnitts 7 oder 7'
gleich groß wie oder kleiner als der Durchmesser der Stirnseite des Tauchkolbens 4 gemäß den Fig. 5a und 5b ausgebildet sein.
In Fig. 6 ist eine Ausführungsform der elektromagnetisch angetriebenen
Betätigungsvorrichtung Ma dargestellt und enthält einen Spulenkörper 1 aus isolierendem Werkstoff. Der Spulenkörper 1
hat einen zylindrischen Körper 1a mit einer axialen öffnung und weist ein Paar Stützplatten 1b und 1c an den gegenüberliegenden
Enden des Körpers 1a auf. Jede der Stützplatten 1 b und 1c ist mit einer öffnung versehen, um das Einschieben des Tauchkolbens
4 in den zylindrischen Körper 1a zu gestatten. Die Stützplatte 1b ist mit Vorsprüngen 1dund1e an gegenüberliegenden Randbereichen
versehen, während die Stützplatte 1c an gegenüberliegenden Randbereichen Vorsprünge 1f und 1g aufweist. Diese Vorsprünge 1d bis
1g werden fest von Nuten 11d, 11e, 11 ff und 11g aufgenommen, die
in einem Grundrahmen 11 zur Halterung des Spulenkörpers 1 vorgesehen
sind. Die Spule 2 ist am Körperteil 1a des Spulenkörpers 1 aufgebracht, während die einander gegenüberliegenden Enden der
Spule 2 mit Klemmen 8 und 9 verbunden sind, die an der Stützplatte 1b vorgesehen sind. Die Betätigungsvorrichtung Ma enthält ferner
einen Tauchkolben 4 aus magnetischem Werkstoff, der einen Kopfabschnitt 4b aufweist, dessen Durchmesser größer als sein Kolbenabschnitt
ist. Der Kopfabschnitt 4b weist eine flache Fläche 4a zur Aufnahme des Dauermagneten 3 auf. Der Plattenabschnitt 7 aus
magnetischem Werkstoff befindet sich am Ende des Dauermagneten
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Zur Befestigung des Dauermagneten 3 und des Plattenabschnitts ist eine Kappe 10 mit einem Paar Armen 10a und 10b am Plattenabschnitt
7 befestigt. Der Zwischenabschnitt der Arme 10a und 10b wird jeweils in Nuten 7a und 7b des Plattenabschnitts eingesetzt,
während die Enden der Arme 10a und 10b mit einer Nase zum Halten des Kopfabschnitts 4b ausgestattet sind. Die Kappe
10 besteht aus nichtmagnetischem Werkstoff, beispielsweise aus Kunststoff, so daß nur der Plattenabschnitt 7 durch die an der
Fläche 3a auftretende Polarität des Dauermagneten 3 magnetisiert wird.
Da der Tauchkolben 4 rasch anspricht und sich schnell unter Einfluß
der von der Spule 2 erzeugten Antriebskraft bewegt, kann der Tauchkolben 4 mit einer Betätigungsvorrichtung verbunden
werden, die eine schnelle Bewegung benötigt. Daher kann die elektromagnetisch angetriebene Betätigungsvorrichtung in Verbindung
mit einem Kameraverschluß verwendet werden.
Gemäß Fig. 7 enthält die Verschlußanordnung ein erstes und zweites Verschlußblatt 12 und 13, die von einem nicht dargestellten
Kameragehäuse in der anschließend beschriebenen Weise getragen werden. Das Kameragehäuse weist eine öffnung 16 auf, die
fluchtend zur optischen Achse einer nicht dargestellten, in der Kamera in bekannter Weise befestigten Objektivlinsenanordnung
angeordnet ist.
Das erste längliche Verschlußblatt 12 weist einen Arm 12a auf, der sich an einem Ende des Verschlußblatts 12 nach außen erstreckt,
sowie gabelartig angeordnete Arme 12b und 12c, die sich am anderen Ende des Verschlußblatts 12 nach außen erstrecken. Die gabelartig
angeordneten Arme 12b und 12c bilden einen Schlitz 12d,in dem gleitend ein Stift 15 aufgenommen wird, der vom Kameragehäuse
absteht.Das erste Verschlußblatt 12 weist eine Öffnung 12 e auf,
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die fluchtend mit der öffnung 16 angeordnet werden kann, d.h.
in eine Betätigungsstellung, wenn sie nach rechts bewegt wird.
Das zweite längliche Verschlußblatt 13 weist einen Arm 13 a auf,
der sich von einem Ende des Verschlußblatts 13 nach außen erstreckt, sowie gabelartig angeordnete Arme 13b und 13c, die sich
vom anderen kurzen Ende des Verschlußblatts nach außen erstrecken und einen Schlitz 13d bilden, in dem der Stift 15 verschiebbar
aufgenommen wird. Eine öffnung 13e ist im zweiten Verschlußblatt
13 vorhanden. Wird das Verschlußblatt 13 nach links bewegt, so kann die öffnung 13e in Fluchtung zur öffnung 16 gebracht
werden, d.h. in eine Betriebsstellung.
Die Verschlußblätter 12 und 13 sind hintereinander angeordnet und stehen durch einen Verbindungshebel 14 in Wirkungsverbindung,
der mittels eines Stifts 18 drehbar am Kameragehäuse gehalten wird. Ein Endabschnitt 14a des Verbindungshebels 14 ist mittels
eines Stifts 12f schwenkbar mit dem vom Verschlußblatt 12 abgewandten Endabschnitts des Arms 12a verbunden, während der andere
Endabschnitt 14b des Verbindungshebels 14 durch einen Stift 13f
schwenkbar mit dem vom Verschlußblatt 13 abgewandten Endabschnitt des Arms 13a verbunden ist. Wird der Verbindungshebel 14 im Gegenzeigersinn
verschwenkt, so wird das Verschlußblatt 12 und 13 nach rechts bzw. nach links in die jeweilige Betätigungsstellung
bewegt. Wird andererseits der Verbindungshebel 14 im Uhrzeigersinn
verschwenkt, so wird das Verschlußblatt 12 und 13 jeweils nach links und rechts in die Betätigungsstellung gemäß Fig. 7
bewegt. In der Ruhestellung der Vcrschlußbiätter 12 und 13 wird
die öffnung 16 vollständig durch die Verschlußblätter 12 und 13 abgedeckt.
Die elektromagnetisch angetriebene Betätigungsvorrichtung Ma ist in Verbindung mit der Verschlußanordnung zur Durchführung
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der Verschwenkung des Verbindungshebels 14 vorgesehen. Gemäß
der in Fig. 7 dargestellten Anordnung ist das eine Ende des Tauchkolbens 4, das dem Kopfabschnitt 4b abgewandt ist, schwenkbar
mit dem Endabschnitt 14a des Verbindungshebels 14 verbunden.
Eine Schraubenfeder 19 ist zwischen dem Kameragehäuse und dem Verbindungshebel 14 angebracht, um den Verbindungshebel zu einer
Drehung im Uhrzeigersinn zu belasten, so daß bei stromloser Spule 2 der Tauchkolben 4 nach links in eine Stellung verschoben
wird, in der die Kappe 10 in Anlage mit einem am Kameragehäuse befestigten Stift 20 gehalten wird. Wird die Spule 2 mit Strom
versorgt, so bewegt die Antriebskraft zwischen der Spule 2 und dem Plattenabschnitt 7, der den Dauermagneten 3 trägt, den Tauchkolben
4 nach rechts gegen die Belastungskraft der Feder 19, bis die Verschlußblätter 12 und 13 in die Betätigungsstellung gebracht
sind. Die Ankunft der Verschlußblätter 12 und 13 in ihren
Betätigungsstellungen wird durch die Anlage zwischen dem Stift 15 und dem Ende des Schlitzes 12d bestimmt, von welchem die
gabelförmig angeordneten Arme 12b und 12c ausgehen. Wird der
Strom abgeschaltet, so verschwindet die vorausgehend erwähnte Antriebskraft und der Verbindungshebel 14 kann sich durch die
Belastungskraft der Feder 19 im Uhrzeigersinn drehen. Infolgedessen
werden die Verschlußblätter 12 und 13 in ihre Ruhestellungen bewegt.
Der Strom für die Spule 2 wird über eine Torschaltung 15 von einer
Gleichstromquelle 51 geliefert. Die Torschaltung 15 ist ferner mit einer Verschlußsteuerung 52 verbunden, die einen Schalter
53 enthält, der mit einem nicht dargestellten Verschlußauslöseknopf in Wirkungsverbindung steht. Die Verschlußsteuerung ist
mit einer nicht dargestellten Zeiteinstellung versehen, die automatisch oder manuell eingestellt werden kann. Ist der
Schalter 53 geschlossen, so öffnet die Verschlußsteuerung 52 die Torschaltung 50, während der eingestellten Zeitspanne, so
daß in dieser Zeitspanne Strom zur Spule 2 fließt.
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Die Rückkehr der Verschlußblätter 12 und 13 von der Betätigungsstellung in die Ruhestellung kann durch die Zufuhr von Strom in
umgekehrter Richtung zur Spule 2 erreicht werden. Wird Stromfluß in umgekehrter Richtung der Spule 2 zugeführt, so wird
zwischen der Spule 2 und dem Plattenabschnitt 7, der den Dauermagneten 3 trägt, eine Abstossungskraft erzeugt, um den Tauchkolben
4 von rechts nach links zu bewegen, d.h. um die Verschlußblätter von der Betätigungsstellung in die Ruhestellung zu
bringen. In diesem Falle ist es notwendig, die Feder 19 vor- ' zusehen.
Anschließend wird eine Ausführungsform beschrieben, bei welcher die elektromagnetisch angetriebene Betätigungsvorrichtung in
Wirkungsverbindung mit einer automatischen Fokussiervorrichtung steht.
Gemäß Fig. 8 enthält die automatische Fokussiervorrichtung eine bewegliche Platte 21, in der starr eine nicht dargestellte
Objektivlinse der Kamera befestigt ist. Die bewegliche Platte
21 weist längliche Schlitze 21a und 21b auf, die einen Stift 22
bzw. 23 aufnehmen, die starr am Kameragehäuse befestigt sind. Die Platte 21 bewegt sich zwischen einer ersten Stellung, in
der die Stifte 22 und 23 in Anlage mit dem rechten Ende des jeweiligen Schlitzes 21a bzw. 21b liegen, wie aus Fig. 8 ersichtlich
ist, und einer zweiten Stellung, in welcher die Stifte
22 und 23 in Anlage mit dem linken Ende des jeweiligen Schlitzes
21a bzw. 21b stehen. Die bewegliche Platte 21 ist gegen die zweite Stellung durch eine Feder 29 belastet, wird jedoch
normalerweise in der ersten Stellung gehalten und zwar mittels eines Vorsprungs 21c, der sich vom linken Ende der Platte 21
nach oben erstreckt und der von einem Haken 28 erfaßt wird, der schwenkbar am Kameragehäuse befestigt ist. Die bewegliche Platte
21 weist ferner einen Fußabschnitt 21d auf, der sich vom Körper
teil der Platte 21 nach unten erstreckt.
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Ein Anschlagarm 24 ist unter der beweglichen Platte 21 angeordnet und ist mit einem Ende schwenkbar auf einer Achse 33
befestigt, die starr mit dem Kameragehäuse verbunden ist. Das andere Ende des Arms 24, das entfernt von der Achse 33 liegt,
weist einen Vorsprung 24a auf, der zur Anlage mit dem Fußabschnitt 21d bestimmt ist. Um die Anlage zwischen dem Fußabschnitt
21d und dem Vorsprung 24a zu erleichtert, ist das untere Ende des Fußabschnitts 21d mit einem vertieften Abschnitt 21e
versehen, in dem der Vorsprung 24a eingreift, wenn der Anschlagarm 24 um einige Grad gedreht wird. Auf der Achse 33 ist ferner
drehbar ein Klinkenrad 24b aufgebracht, welches mit dem Anschlagarm 24 über eine Einweg- Kupplung verbunden ist, so daß der
Anschlagarm 24 und das Klinkenrad 24b zusammen im Uhrzeigersinn um die Achse 33 drehbar sind, jedoch der Anschlagarm 24 frei
im Gegenzeigersinn drehbar ist. Ein Anker 25 mit zwei Klinken 25a und 25b ist schwenkbar an einer Achse 26 befestigt, die
starr am Kameragehäuse angeordnet ist. Die Klinken 25a und 25b liegen neben dem Klinkenrad 24b, um eine intermittierende Drehbewegung
des Klinkenrads 24b zu veranlassen, wenn der Anker 25 eine Schwingbewegung ausführt. Der Anker 25 und das Klinkenrad
24b bilden eine Hemmung. Der Anker 25 wird durch eine Feder 27 zur Drehung im Uhrzeigersinn belastet, so daß normalerweise
die Klinke 25a an einem Zahn des Klinkenrads 24b angreift. Ein Rückstellhebel 32 mit einem kurzen Arm 32a und einem langen Arm
32b ist ebenfalls schwenkbar auf der Achse 26 befestigt. Da der Anker 25 und der Rückstellhebel 32 getrennt vorgesehen sind,
drehen sie sich unabhängig voneinander. Der Rückstellhebel 32 wird durch eine Feder 31 zur Drehung im Uhrzeigersinn belastet,
während der kurze Arm 32a in Anlage mit einem beweglichen Element 30 gehalten wird, das in Wirkungsverbindung mit der Filmaufspulvorrichtung
steht, die zur Weiterbewegung des Films um ein Bild nach jeder Verschlußauslösung dient.
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Der Kolben 4. der elektromagnetisch angetriebenen Betätigungsvorrichtung
ist mit dem Anker 25 verbunden, um zusammen mit der Feder 27 eine Schwingbewegung des Ankers 25 zu erzeugen.
Gemäß der in Fig. 8 gezeigten Stellung greift die Klinke 25a an einem Zahn des Klinkenrads 24b an. Wird ein Signalimpuls der
Spule 2 zugeführt, so wird der Tauchkolben 4 augenblicklich nach links bewegt, um den Anker 25 im Gegenzeigersinn gegen
die Belastungskraft der Feder 27 zu drehen, damit sich die Klinke 25a vom Klinkenrad 24b löst, und die Klinke 25b gegen die
Schrägfläche des Klinkenrads gestoßen wird. Die Stoßkraft der Klinke 25b gegen das Klinkenrad verursacht eine geringfügige
Drehung desselben im Gegenzeigersinn. Unmittelbar anschließend, d.h. wenn der Signalimpuls beendet ist, dreht die Belastungskraft
der Feder 27 den Anker 25 im Uhrzeigersinn und bringt damit den Tauchkolben 4 in seine Ausgangsstellung zurück. Die Drehung des
Ankers 25 im Uhrzeigersinn veranlaßt ein Heraustreten der Klinke 25b vom Klinkenrad 24b und ferner einen erneuten Eingriff der
Klinke 25a am Klinkenrad 24b. Daher werden während einer Schwingbewegung des Ankers 25 das Klinkenrad 24b und der Anschlagarm
24 um einen vorgegebenen Bogenbereich im Uhrzeigersinn um die Achse 33 gedreht. Dieser vorgegebene Bogenbereich wird durch
die Teilung benachbarter Zähne im Klinkenrad 24b bestimmt. Wird ein weiterer Signalimpuls auf die Spule 2 gegeben, so werden
das Klinkenrad 24b und der Anschlagarm 2 4 um die Achse 33 in entsprechender, vorausgehend beschriebener Weise weiter gedreht.
Daher beümmt die Anzahl der der Spule 2 zugeführten Signalimpulse das Ausmaß der Drehung des Klinkenrads 24b und des Anschlagarms
24 im Uhrzeigersinn.
Ein mit der Klemme 8 verbundener Impulsabgabekreis umfaßt einen Impulsgenerator 54, eine zwischen dem Impulsgenerator 54 und
der Klemme 8 liegende Torschaltung 55 und eine Impulssteuerung 56, die sowohl mit dem Impulsgenerator 54 als auch der Torschaltung
55 verbunden ist. Der vom Impulsgenerator 54 erzeugte Impuls wird der Torschaltung 55 und ferner der Klemme 8 zuge-
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führt. Das öffnen und Schließen der Torschaltung 55 wird durch
die Impulssteuerung 56 gesteuert, welche die Anzahl der der Spule 2 zugeführten Impulse zählt. Es wird nunmehr der Betrieb
der automatischen Fokussiervorrichtung im einzelnen beschrieben.
Werden der Spule 3 drei Impulse zugeführt, so führt der Tauchkolben
4 drei rasche Schwingungen aus, um das Klinkenrad 24b und den Anschlagarm 24 dreimal einen vorgegebenen Bogenabschnitt
im Uhrzeigersinn zu drehen. Somit wird der Anschlagarm 24 und insbesondere der Vorsprung 24a eine vorgegebene Strecke vom
Fußabschnitt 21d wegbewegt. Anschließend löst sich der Haken vom Vorsprung 21c, um eine Bewegung der beweglichen Platte 21
gegen die zweite Stellung unter Einfluß der Belastungskraft der Feder 29 zu gestatten. Die Platte 21 bewegt sich, bis ihr Fußabschnitt
21d in Anlage an den Vorsprung 24a des Anschlagarms 24 gelangt. Da die bewegliche Platte 21 die nicht dargestellt Objektivlinse
trägt, wird die Linse ebenfalls in eine Stellung bewegt, in welcher die Linse auf einen jeweiligen Entfernungsbereich
fokussiert ist. Gemäß einer Ausführungsform kann durch die Zufuhr von drei Impulsen der Anschlagarm 24 in eine solche
Stellung gedreht werden, daß der Vorsprung 24a des Anschlagarms 24 die gelöste bewegliche Platte in ihrer zweiten Stellung anhält.
Bei einer derartigen Anordnung kann die Objektivlinse in einer von vier unterschiedlichen Fokussierstellungen angeordnet werden.
Die erste Fokussierstellung wird erhalten, wenn die bewegliche Platte 21 in ihrer ersten oder Ausgangsstellung gehalten wird.
Dies ist der Fall, wenn der Spule 2 kein Impuls zugeführt wird.
Die zweite Fokussierstellung wird erhalten, wenn die bewegliche Platte 21 durch den Vorsprung 2 4 angehalten wird, der um einen
vorgegebenen Bogenbereich gedreht wurde. Dies erfolgt, wenn ein Impuls der Spule 2 zugeführt wird. In ähnlicher Weise werden
die dritte und vierte Fokussierstellung erhalten, wenn die bewegliche Platte durch den Anschlag 24 angehalten wird, der drei-
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mal um einen, vorgegebenen Bogenabschnitt gedreht wurde. In
der vierten Fokussierstellung kann die bewegliche Platte 21 in ihrer zweiten Stellung durch Anlage der Stifte 22 und 23
am rechten Ende der jeweiligen Schlitze 21a und 21b gehalten werden. In diesem Falle kann der Anschlag 24 außerhalb des Bereichs
für die Anlage mit dem Fußabschnitt 21d gedreht werden.
Nach dem Vorschub der Objektivlinse in die gewünschte Stellung wird der Verschluß zur Aufnahme eines Bilds betätigt. Anschließend
wird die nicht dargestellte Filmaufspulvorrichtung betätigt, um den Film um ein Bild weiterzubewegen. Da die Aufspulvorrichtung
in Wxrkungsverbindung mit dem beweglichen Element 30 steht, veranlaßt
der Aufspulvorgang das bewegliche Element 30/Sich nach rechts zu bewegen. Entsprechend wird der Rückstellhebel 32 im
Gegenzeigersinn gedreht, um allein den Vorsprung 24 gemäß Fig. in seine Ausgangsstellung zurückzubringen, mittels Anlage des
hakenförmigen Endes des langen Arms 32b am Vorsprung 24a des Anschlagarms 24. Die Rückkehr des Anschlagarms 2 4 in seine Ausgangsstellung
bringt zwangsläufig die nach vorne bewegte Platte 21 in ihre erste Stellung zurück. An Stelle des Anschlagarms
24 kann die bewegliche Platte 21 in ihre erste Stellung durch ein anderes» nicht dargestelltes bewegliches Element zurückgebracht
werden, das ebenfalls in Wirkungsverbindung mit der Aufspulvorrichtung steht. Der Anker 25 kann statt durch die Feder
27 durch eine Bewegung des Tauchkolbens 4 nach links im Uhrzeigersinn gedreht werden, die durch einen der Spule 2 zugeführten
negativ gerichteten Impuls ausgelöst wird.
Eine weitere Ausführungsform ist in Fig. 9 dargestellt, bei welcher
die elektromagnetisch angetriebene Betätigungsvorrichtung in
Wirkungsverbindung mit einer automatischen Öffnungssteuervorrichtung
steht.
Gemäß Fig. 9 umfaßt die automatische Öffnungssteuervorrichtung
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ein erstes und zweites öffnungs- Blatt 44 und 45, die zu ihrer
Betätigung im Kameragehäuse vorgesehen sind, welches eine
Öffnung 46 aufweist, die fluchtend zur optischen Achse der nicht dargestellten Objektivlinsenanordnung liegt.
Das erste länglich ausgebildete Öffnungsblatt 44 weist einen
Arm 44a auf, der sich an einem Ende nach außen erstreckt und gabelförmig ausgebildete Arme 44b und 44c am anderen Ende des
Blatts 12. Die gabelförmige angeordneten Arme 44b und 44c bilden einen Schlitz 44d zur gleitenden Aufnahme eines Stiftes 47 der
vom Kameragehäuse absteht. Das erste Öffnungsblatt 44 weist eine öffnung 44e auf, die normalerweise fluchtend zur öffnung
46 gehalten wird.
In ähnlicher Weise weist das zweite länglich ausgebildete Öffnungsblatt 45 einen Arm 45a auf, der sich von einem Ende des Blatts
nach außen erstreckt und gabelförmig angeordnete Arme 45b und 45c, die am anderen Ende des Blatts liegen und gleitend den
Stift 15 aufnehmen. Das zweite Öffnungsblatt 45 weist eine öffnung 45e auf, die normalerweise fluchtend mit der öffnung
46 gehalten wird.
Das erste Öffnungsblatt 44 ist derart angeordnet, um sich ausgehend
von der in Fig. 9 dargestellten Stellung nach rechts zu bewegen, während das zweite Öffnungsblatt 45 so angeordnet ist,
daß es sich nach links bewegt. Werden diese Bewegungen des Öffnungsblatt 44 und 45 gleichzeitig ausgeführt, so wird die
durch die beiden öffnungen 44e und 45e gebildete öffnung kleiner
um die Größe des Lichtx*egs für die Objektivlinsenar.ordnung zu
steuern. Die gleichzeitige Bewegung der Öffnungsblätter 44 und 45 wird durch einen Hebel 41 veranlaßt, dessen einander gegenüberliegenden
Enden gelenkig mit den jeweiligen Enden der Arme 44a und 45a verbunden sind, während der Mittelabschnitt des Hebels
45 drehbar an einer Achse 40 befestigt ist, die sich starr vom Kameragehäuse wegerstreckt. Wird der Hebel 41 im Uhrzeigersinn
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gedreht, so bewegt sich das Öffnungsblatt 44 nach rechts und das
Öffnungsblatt 45 nach links. Ein Klinkenrad 39 ist fest mit dem Hebel 41 verbunden und drehbar auf der Achse 40 befestigt.
Ein Anker 37 mit zwei Klinken 37a und 37b ist schwenkbar auf einer Achse 36 befestigt, die fest mit dem Kameragehäuse verbunden
ist. Die Klinken 37a und 37b sind neben dem Klinkenrad 39 angeordnet, um eine intermittierende Drehbewegung des Klinkenrads
39 zu bewerkstelligen, wenn der Hebel 37 eine Schwingbewegung durchführt. Der Anker 37 und das Klinkenrad 39 bilden
eine Hemmung. Der Hebel 37 hat einen Arm 37c, dessen freies Ende von einem Vorsprung 10a1 gehalten wird, der einstückig mit
einer Kappe 10' ausgebildet ist und sich von dieser weg erstreckt.
In der Ausführung gemäß Fig. 9 weist die elektromagnetisch angetriebene
Betätigungsvorrichtung M3 einen Tauchkolben 4' auf, der an seinen gegenüberliegenden Enden zwei Kopfabschnitte 34 und
35 aufweist. Mindestens ein Kopfabschnitt, beispielsweise der
Kopfabschnitt 35,ist mit dem Tauchkolben 4' durch eine Schraubverbindung
verbunden. Der Dauermagnet 3 und der Plattenabschnitt 7 sind mit dem Kopfabschnitt 35 in der vorausgehend beschriebenen
Weise verbunden und werden durch die Kappe 10 in ihrer Lage gehalten. In ähnlicher Weise werden der Dauermagnet 3' und der
Plattenabschnitt 71 am anderen Kopfabschnitt 37 durch die Kappe
10' gehalten. Der Spulenträger 1 der die Spule 2 trägt, ist am Grundrahmen 11 durch die Vorsprünge 1d bis 1g des Spulenträgers
1 gehalten, die fest in den jeweiligen Nuten 1Id bis 11g sitzen
die im vertikalen Plattenabschnitt des Grundrahmens 11 vorgesehen sind.
Gemäß Fig. 9 wird der Arm 37c des Ankers 37 durch eine Feder
nach oben belastet, um normalerweise den Tauchkolben 4 in einer angehobenen Stellung zu halten und ferner, um normalerweise
den Anker 37 derart zu halten, daß die Klinke 37b in Eingriff mit dem Klinkenrad 39 steht. Wird ein Impulssignal der Spule 2
zugeführt, so bewegt sich der Tauchkolben 4* gegen die Belastungskraft der Feder 38 sofort nach unten, um den Anker 37 im Gegen-
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zeigersinn zu drehen, damit die Klinke 37b vom Klinkenrad 39 gelöst wird und um die Klinke 37a gegen die Schrägfläche eines
Klinkenradzahns zu stoßen. Die Stoßkraft der Klinke 37a gegen den Klinkenradzahn verursacht eine geringe Drehung des Klinkenrads
39 im Uhrzeigersinn. Unmittelbar anschließend, d.h. wenn der Signalimpuls beendet ist, bringt die Belastungskraft der
Feder 38 den Tauchkolben 4* in seine Ausgangsposition zurück, um den Anker 37 im Uhrzeigersinn zu drehen, wodurch die Klinke
37a vom Klinkenrad 39 gelöst wird, und die Klinke 37b in Eingriff mit dem Klinkenrad 39 kommt. Somit werden während einer
Schwingbewegung des Ankers 37 das Klinkenrad 39 und der Hebel 41 um einen vorgegebenen Bogenbereich im Uhrzeigersinn um die
Achse 40 gedreht, wodurch das Öffnungsblatt 44 bzw. 45 jeweils nach recht bzw. nach links bewegt werden. Bewegen sich die
Öffnungsblätter 44 und 45 somit in entgegengesetzter Richtung, so wird ein Teil der öffnung 44e durch das Öffnungsblatt 45 abgedeckt,
während ein Teil der öffnung 45e durch das Öffnungsblatt 4 abgedeckt wird. Dadurch wird die durch die öffnungen 44e
und 45e gebildete öffnung verkleinert.
Wird der Spule 2 eine Impulsfolge zugeführt, so führt der Tauchkolben
41 eine Schwingbewegung aus, um die durch die öffnungen
44e und 4 5e gebildete öffnung weiter zu verringern. Durch die
Anzahl der der Spule 2 zugeführten Impulse wird das Ausmaß der Verringerung der Öffnungsgröße gesteuert.
Die Impulse werden der Spule 2 durch einen Impuläabgabekreis zugeführt,
der den gleichen Aufbau hat, wie die in Verbindung mit Fig. 8 beschriebene Schaltung.
Nach dem Verengen der öffnung auf die gewünschte Größe wird der
Verschluß ausgelöst. Anschließend wird die nicht dargestellte Filmaufspulvorrichtung betätigt, um den Film um ein Bild weiter
zu bewegen. Da die Filmaufspulvorrichtung in Wirkungsverbindung
mit einem beweglichen Element 48 steht, veranlaßt die Aufspul-
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bewegung das bewegliche Element 48 zu einer nach rechts gerichteten
Bewegung. Daher wird der Hebel 41 im Gegenzeigersinn gedreht, um die Öffnungsblätter 44 und 45 in ihre Ausgangsstellung
gemäß Fig. 9 zurückzubringen. .
Da der Arm 37c des Ankers 37 den Tauchkolben 41 und seine zugeordneten
Elemente, wie beispielsweise den Dauermagneten trägt, so tendiert das Drehmoment des Ankers 37 um die Achse 36 dazu,
den Anker 37 im Gegenzeigersinn zu drehen. Um ein derartiges unerwünschtes Drehmoment zu verhindern, ist am Anker 37 ein
Gewicht 37d befestigt, um das Drehmoment auszugleichen und dadurch eine stabile Bewegung des Ankers 37 zu bewirken, unabhängig
vom Einstellwinkel der Kamera.
Der Anker 37 kann statt durch die Feder 38 durch eine Abwärtsbewegung
des Tauchkolbens 41 im Uhrzeigersinn gedreht werden, die
durch die Zufuhr eines negativ gerichteten Impulses zur Spule 2 erzeugt wird.
Zur Vergrößerung der Antriebskraft des Tauchkolbens 4 ist es erforderlich, den äußeren magnetischen Leitwert des Dauermagneten
zu erhöhen, um die magnetischen Flußlinien zu vermehren und den Magnetfluß vom Dauermagneten hauptsächlich auf die Spule zu verteilen,
damit die Anzahl der magnetischen Flußlinien erhöht wird, die mit der Spule gekoppelt sind. Diese Forderungen werden durch
die Verwendung des Plattenabschnitts 7 in den elektromagnetisch angetriebenen Betätigungsvorrichtungen gemäß den Fig. 2 und 3
erfüllt. Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen,
elektromagnetisch angetriebenen Betätigungsvorrichtungen, die ohne Verwendung des Plattenabschnitts 7 arbeitet, wird anschließend
beschrieben.
Gemäß Fig. 10 enthält eine elektromagnetisch angetriebene Betätigungsvorrichtung
M4 einen scheibenförmigen Dauermagneten 60, dessen Durchmesser größer als der Druchmesser der Stirnseite 4a
des Kopfabschnitts 4b ist. Der Dauermagnet weist in einem Schnitt
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längs seines Durchmessers einen trapezförmigen Querschnitt auf. Der Nordpol des Dauermagneten 60 befindet sich an seiner dem
Tauchkolben 4 zugewandten Fläche, während der Südpol des Dauermagneten auf seiner Schrägfläche neben seinem Umfangsrand angeordnet
ist. Gemäß dieser Ausführungsform werden die Magnetflüsse des Dauermagneten 60 ähnlich verteilt, wie es vorausgehend in
Verbindung mit Fig. 2 beschrieben wurde.
In den Fig. 11a bis 11d sind abgeänderte Ausführungsformen des
Dauermagneten 60 dargestellt, die einen Durchmesser haben, der größer ist, als jener der Stirnseite 4a. In jeder der Fig. 11a
bis 11d zeigt der schraffierte Bereich den Abschnitt, in dem
der Dauermagnet 60 den Nordpol und den Südpol trägt.
Gemäß 11a hat der Dauermagnet 60 eine ebene Scheibenform. Sein Nordpol 60a befindet sich im Mittelabschnitt der einen flachen
Oberfläche während sein Südpol 60b am Umfangsabschnitt der gleichen flachen Oberfläche liegt.
In Fig. 11b weist der Dauermagnet 60 die gleiche Form wie in Fig. 11a auf, und sein Nordpol befindet sich im Mittelabschnitt
der einen flachen Oberfläche. Sein Südpol ist jedoch an der !Anfangsfläche der Scheibe angeordnet.
In Fig. 11c weist der Dauermagnet 60 einen Vorsprung 60c mit verringertem Durchmesser auf, der einstückig und koaxial mit
dem Magneten 60 ausgeführt ist. Sein Nordpol 60a liegt auf der flachen Oberfläche des im Durchmesser verringerten Vorsprungs
60c, während sich der Südpol am Umfang der größeren Scheibe befindet.
In Fig. 1Id hat der Dauermagnet 60 die gleiche Form wie in Fig.
11c und sein Nordpol befindet sich im Mittelabschnitt der einen flachen Oberfläche. Sein Südpol ist jedoch an der flachen Um-
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fangsflache angeordnet,an der der Vorsprung 60c befestigt ist.
Bei jeden der in den Fig. 11a bis 11d gezeigten Dauermagnete können Nord- und Südpol vertauscht werden, abhängig von der
gewünschten Bewegung des Tauchkolbens und der Stromflußrichtung.
Zusammenfassend wird durch die Erfindung eine elektromagnetisch angetriebene Betätigungsvorrichtung geschaffen, die einen
Spulenkörper aus nichtmagnetischem Werkstoff aufweist, der eine in Axialrichtung des Spulenkörpers verlaufende öffnung
aufweist. Eine Spule ist auf den Spulenkörper gewickelt, um innerhalb und um denselben ein Magnetfeld zu erzeugen, wenn
die Spule mit elektrischem Strom versorgt wird. Ein Tauchkolben aus magnetischem Werkstoff ist in die öffnung eingeführt,
um sich in Axialrichtung zu bewegen. Ein Magnet ist an einem Ende des Tauchkolbens befestigt, um die Antriebskraft des Tauchkolbens
zu vergrößern, wenn die Spule mit elektrischem Strom versorgt wird.
Weitere Abänderungen der Erfindung sind im Rahmen der anliegenden Ansprüche möglich und werden von ihr mit umfaßt.
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Claims (24)
1.) Elektromagnetisch angetriebene Betätigungsvorrichtung,
ekennzeichnet durch einen Spulenkörper (1) aus nichtmagnetischem Werkstoff, der in seiner Axialrichtung eine
öffnung aufweist, eine auf dem Spulenkörper aufgewickelte Spule (2) zur Erzeugung eines Magnetfelds innerhalb des Spulenkörpers
und um denselben, wenn die Spule mit elektrischem Strom versorgt wird, einem Tauchkolben (4) aus magnetischem Werkstoff, der in
die öffnung des Spulenkörpers zur Bewegung in Axialrichtung desselben
eingesetzt ist und eine Magnetanordnung (3), deren erste Oberfläche entsprechend einem Nordpol oder Südpol polarisiert
ist, und deren zweite Oberfläche entsprechend einem Süd- oder Nordpol polarisiert ist, wobei die erste Oberfläche mit einem
Ende des Tauchkolbens verbunden ist, während sich die zweite Oberfläche in der Nähe der Spule (2) befindet, so daß eine große
Anzahl von Magnetflüssen, die zwischen der ersten und aer zweiten
Oberfläche erzeugt werden, mit der Spule längs ihrer gesamten Längserstreckung gekoppelt sind.
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ORIGINAL INSPECTED
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichn'et,
daß die Magnetanordnung einen Dauermagneten
(3) umfaßt, dessen eine Oberfläche entsprechend einem Nord- oder Südpol polarisiert ist, und dessen zweite Oberfläche entsprechend
einem Süd- oder Nordpol polarisiert ist, wobei die erste polarisierte Oberfläche mit einem Ende des Tauchkolbens verbunden ist,
und
einen Abschnitt (7) aus magnetischem Werkstoff, der mindestens eine flache Oberfläche aufweist, die mit der zweiten polarisierten
Oberfläche verbunden ist und eine Seite besitzt, die nahe der Spule liegt, wobei diese Seite entsprechend der gleichen Polarität,
wie die zweite Oberfläche polarisiert ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η ζ
e i c'ih net, daß der Tauchkolben (4) einen kreisförmigen
Querschnitt aufweist und daß der Dauermagnet (3) Scheibenform besitzt, wobei der Durchmesser der Scheibe dem des Tauchkolbens
entspricht.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt (7) scheibenförmig ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt (7) einen kleineren Durchmesser
als der Dauermagnet aufweist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt (7) einen Durchmesser aufweist,
der dem des Dauermagneten entspricht.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt einen größeren Durchmesser als
der Dauermagnet aufweist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch g e k e η η -
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zeichnet, daß der Abschnitt (7) mit einem Teil seiner
Umfangsflache gegen die Spule (2)zu geneigt ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Magnetanordnung einen Dauermagneten (3) umfaßt, der eine erste, entsprechend einem Nord- oder Südpol polarisierte
Oberfläche aufweist, sowie eine zweite, entsprechend einem Südoder Nordpol polarisierte Oberfläche und daß die erste polarisierte
Oberfläche mit einem Ende des Tauchkolbens verbunden und die zweite polarisierte Oberfläche nahe an der Spule angeordnet
ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Tauchkolben (4) einen kreisförmigen
Querschnitt aufweist, und daß der Dauermagnet (3) scheibenförmig ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Dauermagnet (3) einen größeren Durchmesser
als der Tauchkolben (4) aufweist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die erste polarisierte Oberfläche sich im
mittigen Abschnitt einer flachen Oberfläche des scheibenförmigen Dauermagneten (3) befindet, und daß die zweite polarisierte Oberfläche
sich am Umfangsabschnitt der gleichen flachen Oberfläche des scheibenförmigen Dauermagneten befindet.
13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die erste polarisierte Oberfläche sich im
mittigen Abschnitt einer flachen Oberfläche des scheibenförmigen Dauermagneten (3) befindet und daß die zweite polarisierten Oberfläche
sich auf einer bogenförmigen Umfangsfläche der Scheibe befindet.
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14. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Tauchkolben (4) kreisförmigen Querschnitt
aufweist und der Dauermagnet die Form einer Scheibe hat, wobei ein im Duichmesser verringerter Vorsprung einstückig mit und
koaxial zur Scheibe ausgebildet ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die erste polarisierte Oberfläche sich im
mittigen Abschnitt einer Stirnfläche des im Durchmesser verringerten Vorsprungs befindet und daß die zweite polarisierte
Oberfläche sich am Umfangsabschnitt einer Oberfläche der Scheibe
befindet, die den im Durchmesser verringerten Vorsprung aufweist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die erste polarisierte Oberfläche sich am
mittigen Abschnitt einer Stirnfläche des im Durchmesser verringerten
Vorsprungs befindet und daß die zweite polarisierte Oberfläche sich auf einer bogenförmigen Umfangsflache der Scheibe
befindet.
17. Elektromagnetisch angetriebene Betätigungsvorrichtung, gekennzeichnet durch einen Spulenkörper (1) aus
nichtmagnetischem Werkstoff, der eine Öffnung in Axialrichtung des Spulenkörpers aufweist, eine auf den Spulenkörper gewickelte
Spule (2) zur Erzeugung eines Magnetfelds in der Öffnung des Spulenkörpers, wenn die Spule mit elektrischem Strom versorgt
ist,
einen Tauchkolben (4) aus magnetischem Werkstoff, der in die Öffnung des Spulenkörpers zur Bewegung in dessen Axialrichtung
eingesetzt ist, und einen Dauermagneten (3), der eine erste Oberfläche aufweist, die entsprechend einem Nord- oder Südpol polarisiert
ist und eine zweite Oberfläche, die entsprechend einem Süd- oder Nordpol polarisiert ist, wobei die erste Oberfläche
mit einem Ende des Tauchkolbens verbunden ist und die zweite
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Oberfläche derart angeordnet ist, daß die Verteilung der vom
Dauermagneten erzeugten Magnetflüsse gegen die Spule (2) zugeneigt ist, damit die Anzahl der mit der Spule gekoppelten
Magnetflüsse erhöht wird.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, gekennzeichnet durch einen Abschnitt (7) aus magnetischem Werkstoff, der
mit der zweiten Oberfläche des Dauermagneten (3) verbunden ist, damit der Abschnitt derart magnetisiert wird, daß die Oberfläche
des Abschnitts, an welcher die zweite Oberfläche des Dauermagneten befestigt ist, mit der gleichen Polarität wie der genannte eine
Pol polarisiert wird und eine Oberfläche des Abschnitts, die der Spule (2) am nächsten liegt, mit der gleichen Polarität wie der
genannte andere Pol polarisiert wird.
19. Elektromagnetisch angetriebene Betätigungsvorrichtung, gekennzeichnet durch einen Spulenkörper (1) aus nichtmagnetischem Werkstoff, der eine Öffnung in seiner Axialrichtung
aufweist, durch eine am Spulenkörper aufgewickelte Spule (2) zur Erzeugung eines Magnetfeld in der Öffnung des Spulenkörpers,
wenn die Spule mit elektrischem Strom versorgt ist, einen Tauchkolben (4) aus magnetischem Werkstoff, der in die
öffnung des Spulenkörpers zur Bewegung in dessen Axialrichtung eingesetzt ist, und eine Magnetanordnung (3), die mit mindestens
einem Ende des Tauchkolbens (4) verbunden ist, um Magnetflüsse zu erzeugen, die dicht im Spulenbereich verteilt werden, so daß
die Kopplung zwischen dem durch die Spule erzeugten Magnetfeld und der Magnetanordnung den Tauchkolben veranlaßt, sich längs
der öffnung des Spulenkörpers zu bewegen.
20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Tauchkolben (4) mit einer Verschlußvorrichtung
(12,13) verbunden ist, um das öffnen und Schließen eines Kameraverschlusses vorzunehmen.
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21. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (2) mit einem Impulsgeneratorkreis
(54) verbunden ist, um eine Hin- und Herbewegung des Tauchkolbens (4) zu veranlassen, der mit einer übertragungseinrichtung
verbunden ist, um eine intermittierende lineare oder eine intermittierende Kreisbewegung zu erzeugen.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die übertragungseinrichtung auf eine
öffnungs- Einstellvorrichtung (44,45) einer Kamera einwirkt, so daß die Öffnungsgröße durch die Anzahl der Impulse gesteuert
wird, die der Spule über einen Impulssteuerkreis zugeführt werden.
23. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die übertragungseinrichtung auf eine LinsenvorSchubanordnung
einwirkt, um den Vorschub einer Objektivlinse einer Kamer durchzuführen, wobei das Ausmaß des Vorschubs der
Linse durch die Anzahl der Impulse gesteuert wird, die der Spule über einen Impulssteuerkreis zugeführt werden.
24. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungseinrichtung eine Gegengewichtanordnung
zur Erzielung einer stabilen Bewegung aufweist.
030021/0813
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