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Elektromagnetischer Schalter Die Erfindung bezieht sich auf einen
elektromagnetischen Schalter mit längs beweglichem Kern, der in einer Bohrung des
Magnetgestells geführt ist und in eingezogener Stellung mit seinem inneren Ende
an einem Führungsstück des Magnetgestells anliegt. Von solchen Schaltern, wie sie
z. B. in Fahrzeuganlagen mit eigener Stromquelle verwendet werden, wird gefordert,
daß sie auch bei verhältnismäßig großem Spannungsschwankungen die Kontakte mit großem
Kontaktdruck geschlossen halten und erst bei niedrigen Spannungen loslassen. Diese
Forderung bedingt bei den Schaltern bekannter Bauart eine- größere Bemessung der
Amperewindungen und des Eisenquerschnittes, als sie für die Nennspannung nötig wäre.
Dadurch wird aber nicht nur der Werkstoffverbrauch für die Wicklung und das Magnetgestell,
sondern auch das Gewicht dies elektromagnetischen Schalters erhöht.
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Es ist ein elektromagnetischer Schalter bekannt, der als Zeitschalter
verwendet wird, und dessen Kern in eingezogener Stellung mit seinem inneren Ende
in geringem einstellbarem Abstand der Stirnfläche eines Führungsstücks des Magnetgestells
gegenübersteht. Dieser Kern ist auf seiner ganzen
wirksamen länge
mit kleinem, Luftspalt in der Bohrung des Magnetgehäuses geführt. Diese bekannte
Anordnung hat den Nachteil, daß bei etwa auftretenden Spannungsschwankungen während
der Einschaltstellung des Schalters nicht der nötige Kontaktdruck gewährleistet
ist bzw. der Kern unter Umständen gar losgelassen wird und der Sehalter unerwünschterweise
ausschaltet.
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Gemäß der Erfindung ist zur Verstärkung der Haltekräfte des Elektromagneten
bei ein-,gezogenem Kern nur das äußerste Ende des Kernes zu einem ringförmigen:
Bund ausgebildet, der in die Führungsbohrung des Magnetgestells bei kleinstem Luftspalt
einpaßt, und anschließend an den Bund ist eine Führungshülse aus nicht magnetischem
Werkstoff auf den Kern aufgeschoben, deren Außendurchmesser dem Durchmesser der
Führungsbohrung entspricht und die den Kern in der Führungsbohrung führt.
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Durch diese Anordnung sind die Nachteile der bekannten Schalterausführungen
vermieden. Hat der Kern des neuen Schalters, für dessen Einziehen eine bestimmt,-
Einzugsspannung nötig ist, seine Einzugsstellung erreicht, so ist, da einerseits
der Kern mit seinem inneren Ende am Führungsstück des Magnetgestells anliegt, andererseits
der Bund des äußersten Endes des Kernes bei kleinstem Luftspalt in die Bohrung des
Magnetgestells einpaßt, für den magnetischen Kraftfluß ein Eisenweg geschlossen,
derart, daß auch kleinere Spannungen als die Einzugsspannung genügen, um den Kern
sicher festzuhalten und den nötigen Kontaktdruck an den Schalterkontakten zu erzielen.
Der Schalter bleibt also auch bei Auftreten großer Spannungsschwankungen sicher
geschlossen. Es wird auf diese Weise ein elektromagnetischer Schalter von besonders
geringem Gewicht erzielt.
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In der Zeichnung ist ein AusfÜhrungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt, und zwar zeigt Abb. i einen elektromagnetischen Schalter im Schnitt
in ausgeschaltetem Zustand und @'£bl>. 2 denselben Schalter in einge@schaltetem
Zustand.
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In einem Magnetgestell i eines elektromagnetischen Schalters ist auf
einer Trägerhülse 2 eine Wicklung 3 untergebracht. Ein Kern .. ist mit einer von
seinem inneren Ende fortführenden Achse 5 in einem Führungsstück 6 des Magnetgestells
i geführt. Andererseits ist in dem Magnetgestell i für das äußere Ende des Kernes
d. eine Führungsbohrung 7 vorgesehen. Das äußere Ende, des Kernes .:l ist zu einem
ringförmigen Bund 8 ausgebildet, der ohne Zwischenraum in die Führungsbohrung 7
des Magnetgestells i paßt. Vor dem Bund 9 ist auf den Kern .4 eine Hülse g aus nicht
magnetischem Werkstoff aufgeschoben, deren. äußerer Durchmesser mit dem der Bohrung
7 übereinstimmt, und mit der der Kern d. während der Einschaltbewegung in der Bohrung
7 geführt wird.
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Die i zeigt den Schalter in ausgeschaltetem Zustand. Es ist ersichtlich,
daß der geringe nicht magnetische Weg über die Hülse g keine Rolle spielt im Vergleich
zu dem Luftspalt zwischen dein inneren Ende des Kernes d. und dem Führungsstück
6. Andererseits ist durch die nicht magnetische Hülse g ein Kleben des Kernes d.
beim Einziehen verhindert. Erreicht der Schalter die aus :1bb. ,2 ersichtliche Einschaltstellung,
so ist durch den in der Bohrung 7 sitzenden Bund i; des Kernes 4, der nun mit seinem
inneren Ende an dein Führungsstück 6 anliegt, der Eisenweg für den magnetischen
Fluß praktisch geschlossen, da der Luftspalt zwischen Bund und Bohrung nur eben
so groß ist, daß der Kern .I in der Bohrung 7 gleiten kann. Der magnetische Fluß
ist durch die strichpunktierten Linien angedeutet. In dieser Stellung- ist die Wicklung
3 ohne lxxsondere, Verstärkung in. der Lage. den Schalter mit großem Kontaktdruck
selbst bei stark abfallender Spannung noch sicher geschlossen zu halten. Erst bei
geringen Spannungswerten wird die sogernannte Loslaßspannung, das ist die Spannung,
bei der der Schalter wieder in seine Ausschaltstellung durch nicht dargestellte
Mittel, wie Federn usw., zurückgeführt wird, erreicht.
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Der elektromagnetische Schalter kann für die gewünschte Leistung bei
einer gegebenen Nennspannung bemessen werden, ohne Rücks s icht darauf, daß er auch
bei Z3 -roßeni Spannungsabfall nicht versagen darf. Durch die Vermeidung jeglicher
nennenswerter Luftspalte in der Einschaltstellung reicht die für die Einschaltleistung
bemessene Wicklung in jedem Fall auch für das Geschlossenhalten des Schalters bei
geringen Spannungen aus. Da somit hierfür keine besonderen Aufwendungen an Amperewindungen
und Eisenquerschnitt zu machen sind, wird sowohl an wertvollen Werkstoffen als auch
erheblich an Gewicht des Schalters gespart.