DE524995C

DE524995C - Elektromagnet, insbesondere fuer Fernmeldeanlagen, mit beweglich gelagertem Anker und Magnetkern

Info

Publication number: DE524995C
Application number: DES72768D
Authority: DE
Inventors: Alexander Bruno Preush
Original assignee: Siemens and Halske AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens and Halske AG; Siemens Corp
Priority date: 1925-12-25
Filing date: 1925-12-25
Publication date: 1931-05-16

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
16. MAI 1931

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 a³ GRUPPE

Siemens & Halske Akt-Ges. in Berlin-Siemensstadt*)

und Magnetkern

Patentiert im Deutschen Reiche vom 25. Dezember 1925 ab

Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektromagneten, insbesondere für Fernsprechanlagen, und zwar auf einen Elektromagneten, dessen Anker und Magnetkern beweglich gelagert sind.

Derartige Elektromagnete sind bekannt. Die bekannten Elektromagnete der genannten Art bestehen aus einem federnden Bügel, der geschlossen oder offen ausgebildet ist und eine oder mehrere Spulen trägt, deren Pole sich bei Stromdurchgang einander nähern.

Diese Konstruktionen erfordern jedoch einen verhältnismäßig hohen Arbeitsstrom, um die beiden Pole der Elektromagnete aus ihrer Ruhelage herauszubringen, da die durch den Strom in dem Elektromagneten erzeugten magnetischen Kraftlinien gezwungen sind, den Träger der Spulen zu durchfließen und dadurch einen großen Energieverlust hervorrufen, also ein schnelles Arbeiten verhindern.

Für Anlagen, bei denen das Ansprechen eines Elektromagneten bereits bei geringster Stromstärke erfolgen muß, sind derartig ausgebildete Elektromagnete daher unbrauchbar.

Um nun auch ein schnelles Ansprechen

eines solchen Elektromagneten bei geringstem Stromdurchgang zu erzielen, sind gemäß der Erfindung die Halteglieder des Magnetsystems außerhalb des magnetischen Kreises des Elektromagneten angeordnet. Die schädliche Schwächung des Kraftlinienflusses wird hierdurch in wirksamster Weise vermieden und ein leichtes Ansprechen des Elektromagneten erreicht.

Der erfindungsgemäß ausgebildete Elektromagnet kann für die verschiedensten Zwecke angewendet werden. Im Ausführungsbeispiel ist die Anwendung der erfindungsgemäßen Anordnung bei einem Prüfrelais für Wähler in Fernsprechanlagen gezeigt. Die Erfindung ist jedoch auf Relais nicht beschränkt und kann auch bei irgendwelchen Arbeitsmagneten, z. B. bei Steuermagneten, für Ventile 0. dgl. verwendet werden. Auch hierbei wird durch die erfindungsgemäße Anordnung die größte Betriebssicherheit bei geringstem Stromverbrauch gewährleistet.

Die Zeichnung zeigt mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung.

Abb. ι ist eine Seitenansicht des Elektromagneten gemäß der Erfindung.

Abb. 2 ist eine andere Ausführungsform des Elektromagneten, ebenfalls in Seitenansicht.

Abb. 3 zeigt den Elektromagneten als Hilf smagnet an einem Relais angeordnet in Seitenansicht.

Abb. 4 ist eine schematische Darstellung des Relais der Abb. 3 in einer Schaltungsanordnung für Fernsprechanlagen mit Wählerbetrieb.

Der in der Abb. 1 dargestellte Elektromagnet besteht im wesentlichen aus dem ab-

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Alexander Bruno Preush in Berlin-Charlottenburg.

gewinkelten Magnetkern ι, der darauf angeordneten Wicklung 2 und dem Anker 3. An dem einen Ende des Elektromagnetkerns 1 ist eine Blattfeder 4 befestigt, welche zur Lagerung des Elektromagneten an einem die Anschlußfedern tragenden Federsatz 5 dient. Das andere Kernende bildet das Polstück für den Anker 3. Dieser wird mittels einer Blattfeder 6, die schwächer als die des Kerns ist, mit seinem einen Ende an dem Kern 1 festgehalten. Die Feder 6 ist mit dem Anker 3 isoliert verbunden. Sie ist hier gleichzeitig als Kontaktfeder ausgebildet, die mit ihrem Kontakt 7 im Ruhezustande des Elektromagneten vermittels ihrer Spannung in Berührung mit einer zweiten Kontaktfeder 8 des Federsatzes 5 steht und dadurch den Kontakt 7 geschlossen hält.

Wird der Elektromagnet vom Strom durchflössen, so entstehen an den Polen des Kerns ' und des Ankers magnetische Kraftlinienfelder, welche eine Verstellung des Ankers und des Kernes zueinander bewirken. Der Anker 3 nimmt bei dieser Verstellung die Blattfeder 6 mit und Öffnet dadurch den Kontakt/". Berühren sich nun die beiden Pole des Kerns und des Ankers, so geht der Kern 1 unter dem Einfluß seiner bei der Anzugsbewegung gespannten kräftigen Feder 4 in die Ruhelage zurück. Da die Lagerfeder 6 des Ankers 3 schwächer als die des Kerns 1 ist, so folgt der magnetisch am Kern 1 festgehaltene Anker 3 der Bewegung des Kerns 1 und vergrößert so die Öffnung zwischen den beiden Federn 6 und 8 am Kontakt 7. Bei Stromloswerden des Elektromagneten geht dann auch der Anker 3 unter der Wirkung seiner Feder 6 in die Ruhelage zurück; er schließt daher den Kontakt 7 wieder, und es befinden sich nun alle Teile des Elektromagneten in ihrer Ruhelage. Es sei noch bemerkt, daß der Anker 3 auch selbst als Kontaktträger ausgebildet werden kann, der dann bei seiner Anzugsbewegung eine Kontaktsteuerung direkt vornehmen würde. Auch kann die Lagerung der beiden elektromagnetischen Teile 1 und 3 anders ausgebildet sein als dargestellt und beschrieben, z. B. als Achsoder Schneidenlager.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Abb. 2 ist der Anker 3 des Elektromagneten an seinem Lagerteil hakenförmig gebogen und lose damit über den Kern 1 geschoben, um einen guten magnetischen Schluß zwisehen dem Anker und Kern zu erzielen. Die Lagerfeder 4 des Kerns 1 ist hier durch die Wicklung 2 hindurchgeführt und vermittels einer besonderen Zugfeder 9 gegen einen festen Anschlag 10 gepreßt. Die Spannung dieser Feder 9 kann durch ihre Befestigungsschraube 11 verändert werden, um die mechanischen und magnetischen Kräfteverhältnisse genau zueinander abstimmen zu können. Die mit dem Anker 3 verbundene Blattfeder 6 hält durch ihre Spannung den Anker 3 in seiner Ruhelage fest und ist mit zwei Kontaktstellen 7 und 12 versehen. Die eine Kontaktstelle 7 steht in der Ruhelage des Elektromagneten in Berührung mit der Kontaktfeder 8, während die andere, an dem winklig abgebogenen Ende der Lagerfeder 6 angeordnete Stelle 12 mit der Lager feder 4 des Elektromagneten Kontaktschluß macht, wenn der Elektromagnet erregt ist. Die Wirkungsweise des Elektromagneten ist die gleiche wie bereits beschrieben, jedoch mit dem L^Tnterschied, daß bei der Erregung des Elektromagneten eine doppelte Kontaktsteuerung vermittels der Lagerfeder 6 erfolgt, das eine Mal über die Kontaktfeder 8 und das andere Mal über die Lagerfeder 4.

In dem Ausführungsbeispiel der Abb. 3 ist der Elektromagnet als Hilfsmagnet mit einem anderen an sich bekannten Relais 13 vereinigt. Er wird zu diesem Zwecke Vorzugsweise an den Kontaktfedersatz des Relais so montiert, daß seine untere Kontaktfeder 8 sowohl von dem Anker 3 des Elektromagneten wie auch von dem des Relais beeinflußt werden kann, also beiden Schaltelementen gemeinsam ist. Die Konstruktion des Relais selbst kann aber auch eine andere sein als dargestellt, auch können die Kontaktfedersätze jedes Magneten getrennt \Oneinander angeordnet sein.

Die Wirkungsweise dieses Kombinationsrelais soll nun in Verbindung mit einer Vorwählerschaltung für Fernsprechanlagen mit Wählerbetrieb näher beschrieben werden.

Es sei angenommen, daß ein Teilnehmer einen Anruf vornehmen will, dessen Anschlußleitung auf dem Amt in den Vorwähler VW ausläuft. Die auf der Zeichnung nicht dargestellte Teilnehmerstelle ist eine selbsttätige Fernsprechstation. Beim Abnehmen des Hörers spricht das Relais R an, welches seine Kontakte r¹ und r" umlegt. Über den geschlossenen Kontakt r¹ wird ein Stromkreis für den Drehmagneten D₁ welcher wie folgt verläuft: Erde, Batterie, Unterbrecher U, Wicklung des Drehmägneten D, Kontakt r¹, geschlossener Kontakt 7, Kontaktfeder 8 und Erde. Durch Schließen des Kontaktes τ² wird die Wicklung II des Prüfrelais P zu den Wicklungen I und 1 des Prüfrelais angeschaltet. Je nachdem, ob nun der \^rorwähler auf eine freie Leitung aufläuft oder nicht, ist der Kontaktknopf k des nach- ;eordneten Wählers geschlossen oder geöffnet. Bei bereits belegter Leitung ist der Kontakt k geöffnet und dadurch der Stromkreis für das Prüfrelais gesperrt. Der Vorwähler

wird daher schrittweise weitergedreht, bis sein Prüfarm eine freie Leitung gefunden hat, in welchem Fall ein Stromkreis für das Prüfrelais /' zustande kommt, der von Erde, Batterie. Wicklung des Belegungsrelais C des nachgeordneten Wählers, geschlossener Kopfkontakt k, Prüfarm des Vorwählers, Wicklung I und Wicklung ι des Prüfrelais, Kontakt r", Wicklung II des Prüfrelais P und

ίο Erde verläuft. Der dem Hilfselektromagneten P¹ des Prüfrelais zugeordnete Kontakt 7 wird durch Verstellung der Kontaktfeder 8 infolge der besonderen Ausbildung des Hilfsmagneten P¹, wie bereits beschrieben, sehr schnell geöffnet, was eine sofortige Unterbrechung des Stromkreises für den Drehmagneten D zur Folge hat, der daher auf der freien Leitung stehenbleibt. Durch Umlegen der Kontakte p hat das Prüfrelais P ferner die Leitung des Teilnehmers auf den belegten Wähler durchgeschaltet und das Relais R abgeschaltet. Letzteres wird daher stromlos und öffnet seine Kontakte?'¹ und r², wodurch sich die Wicklung II des Prüfrelais P abschaltet und letzteres die belegte Leitung sperrt. Das Prüfrelais P hält sich jetzt über seine Wicklung I und die parallel dazu angeordnete Wicklung 1 über folgenden Stromkreis erregt: Erde, Batterie, Wicklung des Relais C, Kopfkontakt k, Prüfarm des Vorwählers, Wicklung I und 1 des P-Relais, Kontakt ρ¹, Kontaktfeder 8 und Erde. Die Auslösung des Wählers nach beendigtem Gespräch kann in einer beliebigen Weise vor sich gehen und wird hier nicht weiter beschrieben, da sie für die Erfindung ohne Bedeutung sind.

Claims

Patentansprüche:

i. Elektromagnet, insbesondere für Fernmeldeanlagen, mit beweglich gelagertem Anker und beweglich angeordnetem Magnetkern, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteglieder (4, 6) des Magnetsystems Ci, 2, 3) außerhalb des magnetischen Kreises des Elektromagneten angeordnet sind.
2. Elektromagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung des Ankers (3) und des Magnetkerns (1) vermittels zweier getrennt angeordneter Blattfedern (4, 6) verschiedener Spannung erfolgt.
3. Elektromagnet nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerfeder

(4) des Magnetkerns (r) kräftiger ist als die des Ankers (3).
4. Elektromagnet nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerfeder (6) des Ankers (3) gleichzeitig als Kontaktfeder benutzt wird.
5. Elektromagnet nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Blattfedern (4, 6) zur Lagerung und zur Kontaktsteuerung dienen.
6. Elektromagnet nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lager feder (4) des Magnetkerns (1) durch die Spule (2) hindurchgeführt ist.
7. Elektromagnet nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (3) den Magnetkern (1) mit seinem einen Ende hakenförmig umfaßt.
8. Elektromagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkern (1) unter der Wirkung einer einstellbaren Zugfeder (9) steht, um die auftretenden mechanischen und magnetischen Kräfteverhältnisse des Elektromagneten zueinander abstimmen zu können.
9. Elektromagnet nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Lagerung des Ankers (3) dienende Blattfeder (6) mehrere Kontaktstellen (7, 12) besitzt, deren eine (12) bei der Beeinfrussung des Ankers (3) geschlossen und deren andere (7) geöffnet wird.
10. Elektromagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er als Hilfsmagnet mit einem anderen Relais beliebiger Bauart vereinigt wird.
11. Elektromagnet nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsmagnet an den Kontaktfedersatz des Relais montiert wird.
12. Elektromagnet nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Kontaktfeder (8) vom Hilfsmagneten und vom Relais gesteuert wird.
13. Schaltungsanordnung für Fernsprechanlagen mit Wählerbetrieb unter Verwendung von Relais mit Hilfselektromagneten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltvorgänge zur Stillsetzung des Wählers (z. B. Unterbrechung des Stromkreises für D) durch den Λ-om Hilfsmagneten gesteuerten Kontakt hervorgerufen werden.

'
14. Schaltungsanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß no eine unter dem Einfluß von beiden Magneten stehende Kontaktfeder (8) sowohl die Schaltvorgänge zur Stillsetzung des Wählers als auch die Schaltvorgäuge zur Sperrung der gewählten Leitung beherrscht.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen