DE8511884U1

DE8511884U1 - Progressiv wirkende Ankerrückstellfedern für Elektromagnet

Info

Publication number: DE8511884U1
Application number: DE19858511884
Authority: DE
Original assignee: Alois Zettler Elektrotechnische Fabrik 8000 Muenchen De GmbH
Current assignee: Alois Zettler Elektrotechnische Fabrik 8000 Muenchen De GmbH
Priority date: 1985-04-22
Filing date: 1985-04-22
Publication date: 1989-01-12

Description

Progressiv wirkende Ankerrückstellfedern für Elektromagnet

Die Erfindung betrifft progressiv wirkende Ankerrückstell federn für Elektromagnet mit 1n den Spulenraum schwenkbaren Flachanker.

Elektromagneten, die für die Betätigung größere Ankerhübe benö-

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Es 1st aus DE-P 2207081 und DE-P 2635096 bekannt, U-förmige Elektromagneten oder Relais mit einer Ankerrückstellfeder zu versehen, die außerhalb der Grenzen des Eisenkreises angeordnet ist. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß zusätzlicher Platz für die Feder und deren Arbeitsweg benötigt werden, wie Fig. 1 aus DE-P 2635096 deutlich zeigt. Ein weiterer Nachteil einer einzelnen Ankerrückstellfeder ergibt sich dadurch, daß sie auf die Endhaltekraft des Elektromagneten ausgelegt sein muß und diese notwendige Rückstellkraft bereits bei abgefallenem Anker in der Anzugsphase zu Ungutsten der Anzugserregung wirksam ist. Die Anzugserregung muß deshalb die entgegengesetzt wirkende Rückstell federkraft einschließen und um diesen Betrag ist der Magnet größer zu dimensionieren.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Ankerrückstellfeder innerhalb der geometrischen Grenzen des Eisenkreises eines Elektromagneten anzuordnen und den Kraftverlauf der Ankerrückstellfeder dem Kraft-Weg-Verhalten des Elektromagneten so anzupassen, daß bei Erregung des Elektromagneten möglichst wenig Anteil dieser Erregung für die Oberwindung der Ankerrückstel!kraft verbraucht wird.

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Alois Zeltler

Elektrotechnische Fabrik GmbH Holzstraße 28-30 8000 München 5 Fernruf (0891 33881

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Erfindungsgemäß sind zur Lösung der Aufgabe Ankerrückstellfedern für einen Elektromagneten mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen vorgesehen.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung sind auch den übrigen Ansprüchen und dem nachfolgenden Beschreibungsteil zu entnehmen, in dem ein Ausführungsbeispiel der Erindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung naher erläutert werden.
Es zeigen:

Fig. 1 die Draufsicht eines Elektromagneten. Fig. 2 die Seitenansicht eines Elektromagneten nach Fig. 1 im

unerregten Zustand.
Fig. 3 ein senkrechtes Schnitt durch die Spule mit Draufsicht auf die Innenseite des Jochschenkels, der mit dem Anker den

Arbeitsluftspalt des Elektromagneten bildet. Fig. 4 ein senkrechter Schnitt durch die Spule und Anker mit

Draufsicht auf die Innenseite des Jochschenkels der

zugleich die Ankerlagerstelle bildet.

Der Elektromagnet setzt sich zusammen aus dem ersten Jochschenkel 1, den Flachanker 2, den zweiten Jochschenkel 3 und dem Kern 4, der die Spule 5 trägt.

Im Jochschenkel 3 ist der Flachanker 2 gelagert. Die Lagerstelle 16 ist formschlüssig ausgebildet, wobei der Flachanker 2 zwischen zwei Ansätzen am oberen Ende des Jochschenkels 3 gehalten wird. Der Flachanker 2 besitzt zwischen dem freien Ankerende 15, das den Arbeitsluftspalt mit dem Jochschenkel 1 bildet und der Ankerlagerstelle 16 eine rechteckige Aussparung 11. Eine Seite dieser Aussparung hat einen Zapfen 10 angeformt, der zum Einhängen der Rückstellfedern 12 dient. Der Zapfen ist zweckmäßigerweise an einer Stelle seines Querschnittes eingekerbt, so daß das an dieser Stelle eingehängte Federende der Rückstellfedern 12 sich nicht verrücken kann. An dieser Einhängestelle sind 2 Rückstellfedern eingehängt. Das jeweils zweite Ende der Zugfedern ist an Knorzen eingehängt, die den Seitenkanten des Jochschenkels 3 angeformt sind.

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Alois Zelller

Elektrotechnische Fabrik GmbH Holzstraße 28-30 8000 München 5 Fernrul 10891 23&bgr;&bgr;1

Auch diese Knorze haben eine Einkerbung, damit die ringförmigen Enden der Rückstellfedern in ihrer Position gehalten werden. Die Rückstellfedern 12 bilden Kraftkomponenten in Richtung der Spulenachse und senkrecht dazu. Dadurch wird der Flachanker 2 in die Lagerstelle 16 des Jochschenkels gedrückt und gleichzeitig wirkt eine Ankerrückstellkraft senkrecht zur Spulenachse. Es wurden zwei Federn angebracht, um einen dünnen Federquerschnitt zu erhalten, damit eine fläche Federkennlinie erzielt wird. Die Kraftiunähme während der Erregung des Elektromagneten bzw. bei der Überwindung des größten Teils des Ankerhubes kann somit auf ein Minimum reduziert werden. Beide Federn 12 finden im Freiraum zwischen Spule 5 und der Begrenzung Jochschenkel - Flachanker 3,2 Platz, so daß für die Rückstellfedern kein zusätzlicher Raumbedarf erforderlich ist. Der Frei raum ist gegeben durch den notwendigen Hub des Flachankers 2, der in seiner nichterregten Lage auf einer mech. festen und stabilen nichtgezeichneten Spulenumklebung aufliegt. Diese Spulenumklebung kann auch ein Formteil aus Kunststoff sein. Der Abstand der Knorze 13 ist zwar in der Zeichnung Fig. 1 und Fig. 4 wegen der besseren Übersichtlichkeit größer als die seitliche Begrenzungskante des Jochschenkels 3 gezeichnet, kann aber praktisch durch Aussparungen ähnlich wie am Flachanker im Jochteil integriert werden. Damit ist der Jochschtiikel 3 des Elektromagneten nicht breiter als es der magnetische Fluß erfordert. Damit ein progressiv wirkender Kraftanstieg der Ankerrückstellkraft erzielt wird, ist am Jochschenkel 1 eine dritte Drahtfeder 7 angebracht, die eine steile Federkennlinie besitzt. Zu diesem Zweck ist die Drahtfeder 7 so geformt, daß sie im eingebauten Zustand mit einem Ende gegen die Oberkante des Jochschenkels 1 und mit dem anderen Ende gegen die Unterkante des Jochschenkels 1 vorgespannt ist.

Das gegen die Unterkante vorgespannte Ende ist abgewinkelt und wird in einer Bohrung 9 im Jochschenkel 1 fixiert. Das andere Ende liegt flach auf der Oberkante auf und bildet einen Ring 14, dessen Durchmesser so gewählt ist, daß er unter die Unterkante steht.

Beim Anzug des Flachankers 2 wird kurz vor dem endgültigen Schließen diese dritte Drahtfeder 7 aurch Anheben auf die erforderliche Rückstellkraft vorgespannt.

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Alois Zettler

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Wird der Elektromagnet entregt, so wirkt die erforderliche Rückstellkraft senkrecht zur Spulenachse und wirft den Flachanker 1 ab. Der Vorteil ist, daß erst zu einem Zeitpunkt, an dem die Magnetkraft des Elektromagneten bereits infolge eines kleinen Arbeitsluftspaltes stark zugenommen hat, die volle Rückstellkraft zugeschaltet wird.

Die dritte Drahtfeder 7 ist auf einem Ausleger 8 am Jochschenkel 1 tufgesteckt. Der Ausleger ist direkt am Jochschenkel 1 mit angeformt. Die Art der Vorspannung der Federenden auf Ober- und Unterkante des Jochschenkels 1 ergibt einen genau definierten Federweg und damit eine Federrückstellkraft, speziell abstimmbar auf den Magnetkraftverlauf des Elektromagneten. ~

Gegenüber Lösungen mit Trennblechen im Arbeitsluftspalt hat das beschriebene Beispiel den Vorteil, daß immer ein optimal luftspaltloser Eisenkreis im erregten Zustand des Elektromagneten vorliegt und damithöchste Betätigungskräfte in Relation zur Erregung erzielt werden.

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Claims

•PATENTANSPRÜCHE

1. Progressiv wirkende Ankerrlick stell federn fur Elektromagnet mit in den Spulenraum schwenkbaren Flachanker dadurch gekennzeichnet, daß am Flachanker (2) des Zugmagneten zwischen dem freien Ankerdende (15) und Ankerlagerstelle (16) die ersten Enden zweier Zugfedern (12) gemeinsam befestigt sind und daß deren zweite Enden abspreizend voneinander an dem Jochschenkel (3), der die Ankerlagerstelle (16) bildet, an zwei gegenüberliegenden Knorzen (13) befestigt sind und daß eine dritte Drahtfeder (7) an einem Auslager (8) des zweiten Jochschenkels (1) aufgesteckt ist, deren erstes Ende in einer Bohrung (9) am lochschenke1 (1) fixiert ist und deren zweites Ende einen Ring (?.4) b'3det, dessen äußerer Umfang unter die Unterkante des Jochscheni'els (1) reicht und bei erregtem Zugmagneten durch den Flachanker (2) angehoben wird.

2. Progressiv wirkende Ankerrückstellfedern nach Anspruch i dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfedern (12) innerhalb des Freiraums zwischen Spule (5) und Joch-Anker-Jochbegrenzung 1,2,3 angeordnet ist.

3. Progressiv wirkende Ankerrückstellfedern nach Anspruch 1 und dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung für die Rückstellfedern (12) am Flachanker (2) durch eine rechteckige Ausklinkung (11) gebildet wird, deren eine Seite einen Zapfen (10) angeformt hat.

4. Progressiv wirkende Ankerrückstellfedern nach Anspruch 1-3 dadurch gekennzeichnet, daß an den Seltenkanten des Jochschenkel (3) Knorze (13) angeformt sind, die ca. 45 Grad in Richtung Spulenzylinder (5) abgewinkelt sind.

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5. Progressiv wirkende Ankerrückstellfedern nach Anspruch 1-4 dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Drehtfeder (7) mit einem Ende gegen die Oberkante des Jochschenkes (1) und mit dem anderen Ende gegen die Unterkante des Jochschenkels (1) vorgespannt 1st.

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