DE3423469A1 - Monostable operating magnet - Google Patents

Monostable operating magnet

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DE3423469A1 DE19843423469 DE3423469A DE3423469A1 DE 3423469 A1 DE3423469 A1 DE 3423469A1 DE 19843423469 DE19843423469 DE 19843423469 DE 3423469 A DE3423469 A DE 3423469A DE 3423469 A1 DE3423469 A1 DE 3423469A1
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Abstract

For a monostable operating magnet, whose armature is held in the initial stroke position by the action of permanent-magnetic force, and it being possible to move the armature by the action of electromagnetic force into the final stroke position, it is provided for an axially magnetised permanent magnet to be arranged on the armature, it being possible for the permanent magnet to move axially - with respect to the core axis - between a core pole which can be magnetised electrically and a pole piece (limb) which is arranged at a distance therefrom. In this case, an opening is provided in the pole piece, into which opening the permanent magnet moves while maintaining a radial air gap in the final stroke position. The radial air gap is in this case dimensioned to be so large that, once the electrical excitation has been disconnected, the action of the permanent-magnet force between the permanent magnet and the core is greater than the action of the force between the permanent magnet and the pole piece, so that the permanent magnet and the armature connected thereto are moved back into the initial stroke position, close to the core.

Description

Monostabiler Betätigungsmagnet Monostable actuating magnet

Die Erfindung betrifft einen monostabilen Betätigungsmagneten mit einer feststehenden Erregerwicklung und einem zwischen zwei Endlagen beweglichen Ankerteil, wobei zur Erzielung einer permanentmagnetischen Haltekraft in einer der Endlagenim Flußverlauf des Magnetsystemes ein Permanentmagnet vorgesehen ist.The invention relates to a monostable actuating magnet with a fixed excitation winding and a movable one between two end positions Armature part, whereby to achieve a permanent magnetic holding force in one of the A permanent magnet is provided in the end positions in the course of the flux of the magnet system.

Derartige monostabile Magnetsysteme finden Anwendung als elektrisch umsteuerbare Stellglieder in Meß- und Steueranlagen, sowie feinwerktechnischen Antrieben und Verriegelungen, wobei bei Bestromung der Erregerwicklung das Ankerteil aus der permanentmagnetischen, stabilen Lage in die andere Lage bewegt wird, dabei einen mechanischen Schaltvorgang auslöst/bewirkt und nach dem Abschalten der Bestromung in die stabile Lage zurückkehrt.Such monostable magnet systems are used as electrical Reversible actuators in measuring and control systems, as well as precision engineering drives and interlocks, with the armature part from the when the excitation winding is energized permanent magnetic, stable position is moved into the other position, thereby one mechanical switching process triggers / effects and after switching off the current supply returns to the stable position.

Bei einem bekannten monostabilen Betätigungsmagneten (DE-OS 3044 829) ist im Flußverlauf eines Magnetpoles ein Permanentmagnet vorgesehen, der die permanentmagnetische Kraftwirkung auf den Magnetanker bewirkt, und in nichtbestromten Zustand der Erregerwicklung den Anker an diesen Magnetpol heranzieht. Die Bewegung des Ankers in die andere Endlage erfolgt dabei durch entsprechend gerichtete Bestromung der Erregerwicklung, wobei eine elektromagnetische Kraftwirkung vom anderen Magnetpol,erzeugt wird, die der permanentmagnetischen Haltekraft entgegengerichtet ist und den Anker in diese andere Endlage treibt Bei dieser im großen und ganzen zufriedenstellenden Anordnung ist jedoch zur Umsteuerung des Magnetankers eine verhältnismäßig große elektrische Leistung erforderlich.In a known monostable actuating magnet (DE-OS 3044 829) a permanent magnet is provided in the flux path of a magnetic pole, the permanent magnet Force effect on the armature causes, and in the de-energized state of the excitation winding draws the armature to this magnetic pole. The movement of the anchor into the other The end position is achieved by appropriately directed current supply to the field winding, whereby an electromagnetic force is generated from the other magnetic pole, the the permanent magnetic holding force is opposite and the armature in this other end position drives In this by and large satisfactory However, the arrangement is relatively large for reversing the armature electrical power required.

Darüber hinaus ist eine Kennlinien-Anpassung der Kraft-Weg-Kurve des Magnetsystemes an das anzutreibende Aggregat, sowie eine Anpassung an die erforderliche Haltekraft nicht oder nur durch äußerst aufwendige konstruktive Maßnahmen möglich.In addition, a characteristic curve adjustment of the force-displacement curve of the Magnet system to the unit to be driven, as well as an adaptation to the required Holding force not possible or only possible through extremely complex structural measures.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen monostabilen Betätigungsmagneten der eingangs genannten Art dahingehend auszubilden, daß die Umsteuerung des Magnetankers mit geringer elektrischer Leistung bewirkt werden kann und bei dem mit geringfügigen konstruktiven Maßnahmen eine Anpassung der Kennlinie des Betätigungsmagneten an die Kennlinie des anzutreibenden Aggregates, sowie ggfs. eine Variation der benötigen Haltekraft möglich ist.The invention is based on the object of a monostable actuating magnet of the type mentioned to the effect that the reversal of the armature can be effected with low electrical power and with that with minor constructive measures to adapt the characteristic curve of the actuating magnet the characteristic curve of the unit to be driven and, if necessary, a variation of the required Holding force is possible.

Diese Aufgabe wird in technisch fortschrittlicher Weise dadurch gelöst, daß die Erregerwicklung mit einem magnetisierbaren Kern versehen ist, dessen eines Ende als Polfläche ausgebildet ist, daß gegenüber dieser Polfläche ein Polstück beabstandet angeordnet ist, das über ein Flußleitstück mit dem anderen Ende des Kernes verbunden ist, daß in dem Zwischenraum zwischen Kern-Pol fläche und Polstück ein in axialer Richtung magnetisierter Permanentmagnet vorgesehen ist, der mit einem beweglichen Anker verbunden und dabei im wesentlichen axial verschiebbar ist, daß in dem Polstück eine den Abmessungen des Permanentmagneten angepaßte Öffnung vorgesehen ist, und daß bei Bestromung der Erregerwicklung der Kern derart magnetisiert wird, daß zwischen Kern-Polfläche und zugewandtem Permanentmagnet-Pol eine abstoßende Kraft wirksam wird, die den Permanentmagneten und den damit verbundenen Anker aus der Hubanfangslage in die Hubendlage bewegt.This task is solved in a technically advanced way by that the excitation winding is provided with a magnetizable core, one of which The end is designed as a pole face that a pole piece opposite this pole face is spaced apart, which via a Flußleitstück with the other end of the Core is connected that in the space between the core-pole surface and pole piece a permanent magnet magnetized in the axial direction is provided with a movable armature connected and is substantially axially displaceable that an opening adapted to the dimensions of the permanent magnet is provided in the pole piece is, and that when the excitation winding is energized, the core is magnetized in such a way that that between the core pole face and facing permanent magnet pole a repulsive Force becomes effective, which the permanent magnet and the armature connected to it from the stroke start position is moved to the stroke end position.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 13 näher erläutert.Further advantageous refinements of the invention are given in the claims 2 to 13 explained in more detail.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß ein monostabiles Magnetsystem geschaffen wurde, dessen Weg-Kraft-Kennlinie nahezu linear verläuft bzw. durch entsprechende Größe der im Polstück vorgesehenen Öffnung beeinflußbar ist. Dabei kann durch entsprechende Ausbildung der Polstück-Eeometrie besser als bei dem bislang bekanntgewordenen Anordnungen der Weg-Kraft-Verlauf während des elektrischen Arbeitshubes beeinflußt und an den jeweils benötigten Verlauf angepaßt werden.The advantages achieved with the invention are in particular: that a monostable magnet system was created, the displacement-force characteristic almost runs linearly or through the corresponding size of the opening provided in the pole piece can be influenced. This can be done by appropriate design of the pole piece geometry better than in the previously known arrangements of the path-force curve during of the electrical working stroke influenced and adapted to the required course will.

Darüber hinaus benötigt der erfindungsgemäße monostabile Betätigungsmagnet äußerst geringe elektrische Leistung, um den Anker von der stabilen permanentmagnetischen Lage in die elektromagnetische Endlage umzusteuern.In addition, the monostable actuating magnet according to the invention requires extremely low electrical power to the armature from the stable permanent magnetic Position to switch to the electromagnetic end position.

Im foglenden wird die Erfindung anhand von lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnungen näher erläutert.In the following, the invention will be described on the basis of exemplary embodiments only Illustrative drawings explained in more detail.

Es zeigen Fig. 1 die Ansicht eines monostabilen Betätigungsmagneten mit offenem, U-förmigem Joch im Schnitt, Fig. 2 die Ansicht eines monostabilen Betätigungsmagneten mit geschlossenem, topfförmigem Joch im Schnitt, Fig. 3 die Ansicht eines modifizierten Betätigungsmagneten gem. Fig. 2 im Schnitt, Fig. 4 die Ansicht eines weiteren modifizierten Betätigungsmagneten im Schnitt, Fig. 5 die Ansicht eines monostabilen Betätigungsmagneten der Klsppanker-Bauform im Schnitt, und Fig.-6 die Ansicht einer Abwandlung des monostabilen Betätigungsmagneten gem. Fig. 5 im Schnitt.1 shows a view of a monostable actuating magnet with an open, U-shaped yoke in section, FIG. 2 is a view of a monostable actuating magnet with a closed, cup-shaped yoke in section, FIG. 3 is a view of a modified one Actuating magnet according to Fig. 2 in section, Fig. 4 is a view of a further modified one Actuating magnet in section, FIG. 5 is a view of a monostable actuating magnet the Klsppanker design in section, and Fig.-6 the view of a modification of the monostable Actuating magnet according to Fig. 5 in section.

Der in der Fig. 1 dargestellte Betätigungsmagnet besteht im wesentlichen aus einem U-förmigen Joch 1 auf dessen einem Schenkel 2 ein, eine Erregerwicklung 3 tragender Kern 4 befestigt ist, sowie einem in dem Kern konzentrisch gelagerten, axial verschiebbaren Anker 5.The actuating magnet shown in Fig. 1 consists essentially from a U-shaped yoke 1 on one leg 2, an excitation winding 3 supporting core 4 is attached, as well as a concentrically mounted in the core, axially displaceable armature 5.

Das in das Joch weisende Ende des Kernes 4 ist als ebene Polfläche 6 ausgebildet. Der Anker besteht aus einem Stößel 7 der mit einem vorzugsweise runden, axial magnetisierten Permanentmagneten 8 verbunden ist. Weiterhin ist auf dem Stößel, zwischen Kern-Polfläche und Permanentmagnet ein nichtmagnetisierbares Zwischenstück 9 angeordnet. Das Joch sowie der Kern bestehen aus magnetisch leitendem Material, während der Stößel 7 des Ankers vorzugsweise aus nichtmagnetisierbarem Material besteht.The end of the core 4 pointing into the yoke is a flat pole face 6 trained. The anchor consists of a plunger 7 with a preferably round, axially magnetized permanent magnet 8 is connected. Furthermore, on the pestle, A non-magnetizable spacer between the core pole face and the permanent magnet 9 arranged. The yoke and the core are made of magnetically conductive material, while the plunger 7 of the armature is preferably made of non-magnetizable material consists.

In dem freien Schenkel 10 (Polstück) des Joches ist konzentrisch zur Ankerachse eine Bohrung (Öffnung 11) vorgesehen, deren Durchmesser größer als der Durchmesser des Permanentmagneten gehalten ist.In the free leg 10 (pole piece) of the yoke is concentric to Anchor axis a bore (opening 11) is provided, the diameter of which is greater than that Diameter of the permanent magnet is held.

In der Ruhelage (Hubanfangslage/stabile permanentmagnetische Lage) des Ankers wird der Permanentmagnet gegen die Kern-Polfläche gezogen, wobei das Zwischenstück 9 einen definierten Abstand des Permanentmagnetpoles von der Polfläche in dieser Ruhelage gewährleistet. Durch entsprechende Abmessung des Zwischenstückes kann somit die Haltekraft des Ankers variiert und den jeweiligen Erfordernissen angepaßt werden. Dabei kann das Zwischenstück geringfügig elastisch ausgebildet sein, um eine Aufschlagdämpfung zu erzielen.In the rest position (stroke start position / stable permanent magnetic position) of the armature, the permanent magnet is drawn against the core pole face, whereby the Intermediate piece 9 a defined distance between the permanent magnet pole and the pole face guaranteed in this rest position. By corresponding dimensions of the intermediate piece the holding force of the anchor can thus be varied and the respective requirements be adjusted. The intermediate piece can be designed to be slightly elastic in order to achieve an impact absorption.

Bei entsprechend gerichteter Bestromung der Erregerwicklung 3 wird an dem dem Permanentmagneten zugewandten Ende des Kernes 4 ein magnetischer Pol ausgebildet, der gleich dem diesen Kernende zuweisenden Pol des Permanentmagneten 8 ist.When the excitation winding 3 is energized accordingly, it becomes at the end of the core 4 facing the permanent magnet, a magnetic pole formed, which is the same as the pole of the permanent magnet facing this core end 8 is.

Aufgrund des bekannten Prinzips, daß sich gleichnamige magnetische Pole abstoßen, wird nunmehr auf den Permanentmagneten eine abstoßende Kraft ausgeübt und dieser von der Kern-Polfläche 6 weg in Richtung auf den Schenkel 10 zu bewegt. Dabei wird der mit dem Permanentmagneten verbundene Stößel 7 verschoben, wobei von dessen Ende 12 die Ansteuerung eines mechanischen Stellgliedes o.ä. erfolgen kann. Gegen Ende der Hubbewegung des Ankers taucht der Permanentmagnet in die Öffnung 11 im Schenkel 10 ein, wobei die Eintauchtiefe durch einen hier nicht näher dargestellten Anschlag begrenzt wird.Due to the well-known principle that magnetic Repel poles, a repulsive force is now exerted on the permanent magnet and this moves away from the core pole face 6 in the direction of the leg 10. The plunger 7 connected to the permanent magnet is displaced, with from the end of which 12 the control a mechanical actuator or the like. Towards the end of the stroke movement of the armature, the permanent magnet emerges into the opening 11 in the leg 10, the immersion depth not being here stop shown in more detail is limited.

In dieser Hubendlage besteht aufgrund der gegenseitigen Abmessungen zwischen Permanentmagnet und Öffnung 11 (Bohrung) ein radialer Luftspalt J. . Durch die Größe dieses Luftspaltes kann die Endhaltekraft (elektromagnetische) beeinflußt werden,. wobei der Luftspalt jedoch auf jeden Fall so groß bemessen sein muß, daß nach dem Abschalten der elektrischen Erregung die Kraftwirkung zwischen Permanentmagnet und dem Schenkel 10 kleiner ist als die Kraftwirkung zwischen Permanentmagnet und Kern-Polfläche 6. Günstig für dieses Verhalten der verschiedenen Kräfte wirkt sich hierbei die vorgesehene axiale Magnetisierung des Permanentmagneten aus.In this stroke end position there is due to the mutual dimensions a radial air gap J. between the permanent magnet and the opening 11 (bore). By the size of this air gap can influence the end holding force (electromagnetic) will,. however, the air gap must in any case be dimensioned so large that after switching off the electrical excitation the force between the permanent magnet and the leg 10 is smaller than the force between the permanent magnet and Core pole face 6. Favorable for this behavior of the different forces acts here the intended axial magnetization of the permanent magnet.

Je nach gewünschtem Hub s und erforderlichem Weg-Kraft-Kennlinienverlauf kann der Anschlag für die Hubendlage auch so vorgesehen sein, daß die Endlage des Ankers/Permanentmagneten in einer Stellung begrenzt wird in der der Permanentmagnet nur geringfügig in die Öffnung 11 eintaucht oder sich ggfs. auch nur dicht davor befindet.Depending on the desired stroke s and the required path-force characteristic curve the stop for the stroke end position can also be provided so that the end position of the Armature / permanent magnet is limited in a position in which the permanent magnet only dips slightly into the opening 11 or, if necessary, only just in front of it is located.

Bei der vorgesehenen Anordnung gem. Fig. 1 kann durch die Wahl der Dicke des unmagnetischen Zwischenstückes 9 die permanentmagnetische Haltekraft in der Hubanfangslage, sowie die erforderliche Umsteuerleistung des Magnetsystemes variiert werden, während durch die Wahl der Abmessung des Luftspaltes Jr , sowie der Begrenzung der Eintauchtiefe des Permanentmagneten die elektromagnetische Haltekraft in der Hubendlage und der Kennlinienverlauf des Magnetsystemes zum Hubende hin beeinflußt werden können.In the case of the intended arrangement according to FIG. 1, the choice of Thickness of the non-magnetic intermediate piece 9, the permanent magnetic holding force in the stroke start position, as well as the required reversing power of the magnet system can be varied while by choosing the size of the air gap Jr, as well the limitation of the immersion depth of the permanent magnet, the electromagnetic holding force in the stroke end position and the characteristic curve of the magnet system towards the end of the stroke influenced can be.

Abwandlungen des erfindungsgemäßen monostabilen Betätigungsmagneten unter Ausnutzung des gleichen Prinzips sind in den Fig. 2 bis 6 dargestellt.Modifications of the monostable actuating magnet according to the invention using the same principle, FIGS. 2 to 6 are shown.

In der Fig. 2 ist eine geschlossene Ausführung des Magnetsystemes vorgesehen, wobei das Joch 1' als zylinderförmiges Topfgehäuse 13 ausgebildet ist, dessen Boden 14 mit der Öffnung 11' versehen ist. Dabei weist der Kern 4' einen Flansch 15 auf, mittels dem der Kern in das Gehäuse eingesetzt und befestigt ist.In Fig. 2 is a closed embodiment of the magnet system provided, wherein the yoke 1 'is designed as a cylindrical pot housing 13, the bottom 14 of which is provided with the opening 11 '. The core 4 'has a Flange 15, by means of which the core is inserted and fastened in the housing.

Die in der Fig. 3 dargestellte Ausführung entspricht im wesentlichen der Ausführung gem. Fig. 2. Zur Erzielung eines speziellen Verlaufes der Weg-Kraft-Kennlinie ist hierbei jedoch vorgesehen, daß der Gehäuse-Innendurchmesser im Hubbereich des Permanentmagneten, beginnend bei der Hubanfangslage, sich stetig unter einem Winkel ot verjüngend bis zur Hubendlage hin ausgebildet ist. Dabei ist dieser Winkel arc je nach erforderlichem Verlauf der Weg-Kraft-Kennlinie des Systemes ausgebildet. Selbstverständlich kann hier auch vorgesehen sein, daß der Verlauf dieser Verjüngung nicht stetig, sondern in einer speziellen Kurvenform/Abstufung erfolgt.The embodiment shown in FIG. 3 corresponds essentially of the embodiment according to Fig. 2. To achieve a special path-force characteristic curve However, it is provided here that the inside diameter of the housing is in the stroke range of the Permanent magnets, starting at the stroke start position, are constantly at an angle ot is designed to taper up to the stroke end position. This angle is arc formed depending on the required course of the path-force characteristic of the system. Of course, it can also be provided here that the course of this taper does not take place continuously, but in a special curve shape / gradation.

In der Fig. 4 ist der Vollständigkeit halber ein geschlossenes Magnetsystem dargestellt, das ebenfalls ein zylinderförmiges Gehäuse 13' aufweist, wobei jedoch zur besseren Lagerung des Ankers dessen Stößel 7' beidseitig in entsprechenden Lagerstellen 18 in den Seitenteilen 17 des Magnetsystemes geführt ist. Neben der exakten Ankerlagerung bietet dieses System noch den Vorteil, daß beidseitig des Magnetsystemes eine entsprechende Betätigung eines mechanischen Steligliedes (stoßende oder ziehende Arbeitsweise) erfolgen kann.For the sake of completeness, FIG. 4 shows a closed magnet system shown, which also has a cylindrical housing 13 ', but for better storage of the armature its tappet 7 'on both sides in corresponding bearing points 18 is guided in the side parts 17 of the magnet system. In addition to the exact anchor bearing This system also offers the advantage that there is a corresponding one on both sides of the magnet system Operation of a mechanical actuator (pushing or pulling mode of operation) can be done.

Dabei sind in dieser Darstellung gleich oder ähnlich wie in den vorstehend beschriebenen Fig. 1-3 wirkende Teile mit den gleichen, ggfs. mit einem zusätzlichen Index versehene Bezugszeichen bezeichnet.In this illustration, the same or similar to those in the preceding 1-3 acting parts with the same, possibly. With an additional Reference numerals provided with an index.

In der Fig. 5 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Betätigungsmagneten nach dem Klappankerprinzip dargestellt.5 shows an embodiment of the actuating magnet according to the invention shown according to the hinged anchor principle.

In ein U-förmiges, aus magnetisierbarem Material bestehendes Joch 1" ist ein gleichfalls magnetisierbarer Kern 4"' in den einen Joch-Schenkel eingesetzt.In a U-shaped yoke made of magnetizable material 1 ″, a likewise magnetizable core 4 ″ 'is inserted into one leg of the yoke.

Auch hierbei ist der Kern von einer Erregerwicklung 3 umgeben. In dem anderen Joch-Schenkel 10' ist oberhalb des Kernes, konzentrisch zu diesem eine Öffnung 11"l vorgesehen. Über diesem Schenkel ist ein in einer Lagerstelle 18 schwenkbar gelagerter Ankerhebel 19 angeordnet. Der Anker-.Here, too, the core is surrounded by an excitation winding 3. In the other yoke leg 10 'is above the core, concentric to this one Opening 11 "1 is provided. Above this leg, a pivot point 18 is pivotable in a bearing point mounted armature lever 19 is arranged. The anchor-.

hebel besteht aus nichtmagnetisierbarem Werkstoff, vorzugsweise aus Kunststoffmaterial. An dem Ankerhebel ist unter Zwischenlage eines unmagnetischen Abstandsstückes 20 ein Permanentmagnet 8' befestigt, der durch die Öffnung 11"' hindurch in den Innenraum des Magnetsytemes eintaucht.lever is made of non-magnetizable material, preferably from Plastic material. On the armature lever is a non-magnetic one interposed Spacer 20 a permanent magnet 8 'attached through the opening 11' '' dips through into the interior of the magnet system.

Auch bei dieser Anordnung ist vorgesehen, daß ein radialer Luftspalt f zwischen Öffnungswandung 21 und Permanentmagnet vorhanden ist. Der Permanentmagnet ist in Bezug auf die Kernachse axial magnetisiert.In this arrangement, too, it is provided that a radial air gap f is present between the opening wall 21 and the permanent magnet. The permanent magnet is axially magnetized with respect to the core axis.

In der stabilen Ruhelage des Ankerhebels wird der Permanentmagnet durch permanentmagnetische Kraftwirkung gegen den Kern gezogen, wobei durch einen entsprechenden Anschlag des Ankerhebels dafür Sorge getragen ist, daß hierbei ein definierter Luftspalt e zur Kern-Oberfläche hin bestehen bleibt. Ggfs. kann vorgesehen sein, daß dieser Abstand auch durch eine entsprechend bemessene Auflage auf der Kern-Oberfläche aus nichtmagnetisierbarem Material erzielt wird.The permanent magnet is in the stable rest position of the armature lever pulled by permanent magnetic force against the core, whereby by a appropriate stop of the anchor lever is ensured that this is a defined air gap e to the core surface remains. Possibly. can be provided be that this distance also by a correspondingly dimensioned support on the Core surface made of non-magnetizable material is achieved.

Wird durch entsprechend gerichtete Bestromung der Erregerwicklung an dem Permanentmagneten 8' | zuweisenden Kern-Ende ein Magnetpol ausgebildet, der die gleiche Polarität wie der hier gegenüberliegende Permanentmagnetpol aufweist, so wird auf den Permanentmagneten eine abstoßende Kraft ausgeübt, die den Permanentmagneten vom Kern wegtreibt, bis der damit verbundene Ankerhebel 19 gegen den Hubbegrenzungsanschlag 22 trifft. In dieser Hubendlage befindet sich dann der Permanentmagnet in der Öffnung 11 Nach dem Abschalten der elektrischen Erregung wird der Permanentmagnet aufgrund der permanentmagnetischen Kraftwirkung zwischen Kern und Permanentmagnet wieder zur Hubanfangslage zum Kern hin zurückgezogen.Is achieved by appropriately directed current supply to the field winding on the permanent magnet 8 '| facing core end formed a magnetic pole, the has the same polarity as the permanent magnet pole opposite here, so a repulsive force is exerted on the permanent magnet, which the permanent magnet drifts away from the core until the associated armature lever 19 against the stroke limit stop 22 hits. In this stroke end position, the permanent magnet is then located in the opening 11 After switching off the electrical excitation, the permanent magnet becomes due to the permanent magnetic force between the core and the permanent magnet withdrawn again to the stroke start position towards the core.

Schließlich zeigt die Fig. 6 noch eine Ausbildung des erfindungsgemäßen monostabilen Betätigungsmagneten als Klappankermagnet bei der die Lagerstelle 18' des Ankerhebels 19' in dem entsprechend ausgebildeten Flansch des Spulenkörpers der Erregerwicklung vorgesehen ist. Die übrigen wesentlichen Merkmale sind bereits bei der Erläuterung der Fig. 5 beschrieben und hier mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Bei dieser Ausführung ist lediglich noch der Anschlag für die Hubanfangslage durch eine Anformung 23 am Ankerhebel selbst vorgesehen, die mit der Oberfläche des Schenkels 10" zusammenwirkt, so daß der benötigte Luftspalt e zwischen Kern-Oberfläche und Permanentmagnet stets gewährleistet ist.Finally, FIG. 6 shows an embodiment of the inventive concept monostable actuating magnet as a hinged armature magnet in which the bearing point 18 ' of the armature lever 19 'in the correspondingly designed flange of the bobbin the excitation winding is provided. The other essential features are already in the explanation of FIG. 5 and here with the same reference numerals Mistake. In this version, there is only the stop for the stroke start position provided by a projection 23 on the anchor lever itself, which is connected to the surface of the leg 10 ″ cooperates, so that the required air gap e between the core surface and permanent magnet is always guaranteed.

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Claims (13)

Monostabiler Betätigungsmagnet Patentansprüche Monostabiler Betätigungsmagnet mit einer feststehenden Erregerwicklung und einem zwischen zwei Endlagen beweglichen Ankerteil, wobei zur Erzielung einer permanentmagnetischen Haltekraft in einer der Endlagen im Flußverlauf des Magnetsystemes ein Permanentmagnet vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerwicklung (3) mit einem magnetisierbaren Kern (4, 4', 4" , 4 "') versehen ist, dessen eines Ende als Polfläche (6) ausgebildet ist, daß gegenüber dieser Polfläche ein Polstück (10, 10', 10") heabstandet angeordnet ist, das über ein Flußleitstück mit dem anderen Ende des Kernes verbunden ist, daß in dem Zwischenraum zwischen Kern-Polfläche (6) und Polstück.(10, 10', -10") ein in axialer Richtung magnetisierter Permanentmagnet (8, 8') vorgesehen ist, der mit einem beweglichen Anker (5,. 19, 19') verbunden und dabei im wesentlichen axial verschiebbar ist, daß in dem Polstück (10, 10', 10") eine den Abmessungen des Permanentmagneten (8, 8') angepaßte Öffnung (11, 11', Illt, 11"') vorgesehen ist, und daß bei Bestromung der Erregerwicklung (3) der Kern derart magnetisiert wird, daß zwischen Kern-Polfläche und zugewandtem Permanentmagnet-Pol eine abstoßende Kraft wirksam wird, die den Permanentmagneten und den damit verbundenen Anker aus der Hubanfangslage in die Hubend- lage bewegt. Monostable actuating magnet Patent claims Monostable actuating magnet with a fixed excitation winding and one that can be moved between two end positions Armature part, whereby to achieve a permanent magnetic holding force in one of the End positions in the course of the flux of the magnet system a permanent magnet is provided, thereby characterized in that the excitation winding (3) with a magnetizable core (4, 4 ', 4 ", 4"') is provided, one end of which is designed as a pole face (6), that opposite this pole face a pole piece (10, 10 ', 10 ") is arranged heabstandet which is connected to the other end of the core via a flux guide, that in the space between the core pole face (6) and the pole piece (10, 10 ', -10 ") in the axial direction magnetized permanent magnet (8, 8 ') is provided, which with connected to a movable armature (5, 19, 19 ') and thereby essentially axially is displaceable that in the pole piece (10, 10 ', 10 ") one of the dimensions of the permanent magnet (8, 8 ') adapted opening (11, 11', Illt, 11 "') is provided, and that when energized of the excitation winding (3) the core is magnetized in such a way that between the core-pole face and facing permanent magnet pole a repulsive force is effective that the Permanent magnets and the associated armature from the stroke start position into the Stroke end situation moves. 2. Monostabiler Betätigungsmagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker mit Hubbegrenzungs-Anschlägen versehen ist, wobei ein erster Anschlag für die Hubanfangslage des Ankers so angeordnet ist, daß in dieser Lage des Ankers/Permanentmagneten ein Luftspalt (1) zwischen Kern-Polfläche und Permanentmagnet-Pol besteht, und wobei ein zueiter-Anschlag für die Hubendlage des Ankers so angeordnet ist, daß in dieser Lage ein Abstand zwischen Polstück und Permanentmagnet-Pol bestehen bleibt.2. Monostable actuating magnet according to claim 1, characterized in that that the armature is provided with stroke limiting stops, a first stop for the stroke start position of the armature is arranged so that in this position of the armature / permanent magnet there is an air gap (1) between the core pole face and the permanent magnet pole, and wherein a zueiter-stop for the stroke end position of the armature is arranged so that in this Position a distance between the pole piece and permanent magnet pole remains. 3. Monostabiler Betätigungsmagnet nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Anschlag für die Hubendlage des Ankers so angeordnet ist, daß der Permanentmagnet (8, 8') in dieser Lage in die Öffnung (11, 11', 11", 11"') zumindest teilweise eintaucht, und daß die Öffnung im Polstück so groß bemessen ist, daß dabei ein ringförmiger Luftspalt (er) zwischen Permanentmagnet und Öffnungswandung (21) bestehen bleibt.3. Monostable actuating magnet according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the second stop is arranged for the stroke end position of the armature is that the permanent magnet (8, 8 ') in this position in the opening (11, 11', 11 ", 11 "') is at least partially immersed, and that the opening in the pole piece is dimensioned so large is that there is an annular air gap (s) between the permanent magnet and the opening wall (21) remains. 4. Monostabiler Betätigungsmagnet nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Flußleitstück und das Polstück (10, 10',10") as ein U-förmiges Joch (1,1,1") aus Flachmaterial ausgebildet sind, in das der die Erregerwicklung (3) tragende Kern eingefügt ist.4. Monostable actuating magnet according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the flux guide piece and the pole piece (10, 10 ', 10 ") As a U-shaped yoke (1,1,1 ") are formed from flat material, in which the Excitation winding (3) carrying core is inserted. 5. Monostabiler Betätigungsmagnet nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Flußleitstück und das Polstück als ein zylinderförmiges Topf-Gehäuse (13,13') ausgebildet sind, in das der Kern mit der Erregerwicklung eingesetzt ist.5. Monostable actuating magnet according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the flux guide piece and the pole piece as one cylindrical pot housing (13,13 ') are formed in the the Core is used with the excitation winding. 6. Monostabiler Betätigungsmagnet nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuse-Innendurchmesser im Bewegungsbereich des Permanentmagneten, ausgehend von der kernpolnahen Stellung des Permanentmagneten, konisch verjüngt ausgebildet ist.6. Monostable actuating magnet according to claim 5, characterized in that that the inside diameter of the housing is in the range of motion of the permanent magnet, starting from the position of the permanent magnet near the core pole, conically tapered is. 7. Monostabiler Betätigungsmagnet nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet-Kern (4, 4') mit einer zentrischen, axialen Bohrung versehen ist, daß in der Bohrung ein Ankerstößel (7) verschiebbar gelagert ist, dessen in den Zwischenraum zwischen Kern-Polfläche und Polstück weisendes Ende mit einem schein benförmigen,axial polarisierten Permanentmagneten (B) versehen ist.7. Monostable actuating magnet according to one or more of the preceding Claims, characterized in that the magnet core (4, 4 ') with a central, axial bore is provided that an armature tappet (7) is displaceable in the bore is mounted, which points into the space between the core pole face and the pole piece Provided the end with a seemingly ben-shaped, axially polarized permanent magnet (B) is. 8. Monostabiler Betätigungsmagnet nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Ankerstößel (7, 7') zwischen Kern-Polfläche (6) und Permanentmagnet (8) ein nichtmagnetisierbares Distanzelement (Zwischenstück 9) angeordnet ist.8. Monostable actuating magnet according to claim 7, characterized in that that on the armature tappet (7, 7 ') between the core pole face (6) and the permanent magnet (8) a non-magnetizable spacer element (intermediate piece 9) is arranged. 9. Monostabiler Beätigungsmagnet nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Distanzelement fest auf der Kern-Pol fläche angeordnet ist.9. Monostable actuation magnet according to claim 8, characterized in that that the spacer element is firmly arranged on the core-pole surface. 10. Monostabiler Betätigungsmagnet nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein U-förmiges Jochteil (1") vorgesehen ist, in das der die Erregerwicklung (3) tragende Kern (4"') eingefügt ist, daß in Flucht mit dem Kern im oberen, abgewinkelten Schenkel (10') eine Öffnung (11"') vorgesehen ist daß außerhalb des Joch teiles ein zwischen zwei Hubbegrenzungs-Anschlägen verschwenkbarer, nichtmagnetisierbarer Ankerhebel (19,19') vorgesehen ist, der in einer auf einer Seite des oberen Schenkels ausgebildeten Lag erstelle (18, 18') gehalten ist, daß an dem Hebel ein in die Öffnung (11"') ragendes Abstandsstück (20) befestigt ist, das wiederum mit einem axial (in Bezug auf die Kernachse) polarisierten Permanentmagneten (8') versehen ist, wobei der Permanentmagnet bei Verschwenkung des Hebels zwischen einer kernpolnahen und einer kernpolfernen Stellung im Zwischenraum zwischen Kern-Polfläche und oberem Schenkel 10' bewegbar ist.10. Monostable actuating magnet according to one or more of the preceding Claims, characterized in that a U-shaped yoke part (1 ") is provided, in which the excitation winding (3) carrying core (4 "') is inserted that in alignment with the core in the upper, angled Leg (10 ') an opening (11 '' ') is provided that outside of the yoke part between two stroke limit stops pivotable, non-magnetizable armature lever (19, 19 ') is provided, which is shown in create a lag formed on one side of the upper leg (18, 18 ') is held that on the lever in the opening (11 "') protruding spacer (20) is attached, which in turn is polarized axially (with respect to the core axis) Permanent magnet (8 ') is provided, the permanent magnet when pivoted of the lever between a position close to the core pole and a position remote from the core pole in the space is movable between the core pole face and the upper leg 10 '. 11. Monostabiler Betätigungsmagnet nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet in der kernpolfernen Stellung unter Beibehaltung eines Luftsoaltes (&) zu der Öffnungsuandung (21) in die Öffnung (11"') eintaucht.11. Monostable actuating magnet according to claim 10, characterized in that that the permanent magnet is in the position remote from the core pole while maintaining an air gap (&) dips to the opening (21) in the opening (11 "'). 12.Monostabiler Betätigungsmagnet nach Anspruch 10 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß in der kernpolnahen Stellung des Permanentmagneten (Ruhelage) ein Luftspalt (1) zur Kern-Polfläche hin vorgesehen ist.12.Monostable actuating magnet according to claim 10 or the following, characterized in that in the position of the permanent magnet near the core pole (rest position) an air gap (1) is provided towards the core pole face. 13.Monostabiler Betätigungsmagnet nach Anspruch 10 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Permanentmagnet (8') und Kern-Polfläche ein nichtmagnetisierbares Distanzstück angeordnet ist. 13. Monostable actuating magnet according to claim 10 or the following, characterized in that between the permanent magnet (8 ') and the core pole face non-magnetizable spacer is arranged.
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