DE874516C

DE874516C - Electromagnet with two coils

Info

Publication number: DE874516C
Application number: DEI2205A
Authority: DE
Inventors: Edward John Rabenda
Original assignee: IBM Deutschland GmbH
Current assignee: IBM Deutschland GmbH
Priority date: 1948-03-03
Filing date: 1950-09-28
Publication date: 1953-04-23
Also published as: GB661471A; US2540022A

Description

(WiGBl. S. 175)(WiGBl. P. 175)

AUSGEGEBEN AM 23, APRIL 1953ISSUED APRIL 23, 1953

I 2205 IX b 142 mI 2205 IX b 142 m

Sindelfmgen (Württ.)Sindelfmgen (Württ.)

Bei elektrischen Lochkarten- und Tabelliermaschinen ist es üblich, daß Relais und andere elektromagnetische Einrichtungen zu irgendwelchen Zeiten bei den einzelnen Arbeitsgängen dieser Maschinen in Parallelschaltung in Betrieb gesetzt werden. In diesen Schaltungen werden oft mehrspurige Relais verwendet, bei denen eine Spule dazu dient, das Anziehen des Ankers zu bewirken, während eine andere Spule den angezogenen Anker hält. Diese Anordnungen sind für die besondere Arbeitsweise dieser Maschinen von gewisser Bedeutung. Normalerweise sind die doppelspurigen Relais so konstruiert, daß derselbe Kern zwei Spulen trägt, und zwar entweder übereinander gewickelt oder nebeneinander. Das Verhältnis zwischen Scheinwiderstand und Amperewindungszahl dieser Wicklungen ist so gewählt, daß die Erregerspule den Anker in sehr kurzer Zeit anzieht, während die Haltespule nach Erregung den Anker angezogen hält. Diese Eigenschaften sind besonders wegen der Schnelligkeit der Arbeitsweise der elektrischen Rechen- und Tabelliermaschinen von Bedeutung. Die Erregerund Haltespulen eines Relais werden häufig mit den entsprechenden Spulen anderer Relais oder auch mit anderen Spulen oder anderen, Stromkreisen parallel geschaltet.In electric punch card and tabulating machines, it is common that relays and other electromagnetic Facilities at any time during the individual operations of these machines in Parallel connection can be put into operation. Multi-track relays are often used in these circuits, in which one coil is used to attract the armature, while another coil the holds the tightened anchor. These arrangements are for the particular operation of these machines from certain meaning. Usually the dual track relays are designed to have the same core carries two coils, either wound one on top of the other or side by side. The relation between Impedance and number of ampere turns of these windings is chosen so that the excitation coil Armature attracts in a very short time, while the holding coil attracted the armature after excitation holds. These properties are particularly important because of the speed with which the electrical computation and tabulating machines matter. The excitation and holding coils of a relay are often connected to the corresponding coils of other relays or also with other coils or other circuits in parallel switched.

Es hat sich nun herausgestellt, daß bei Parallelschaltung zweier Haltespulen die Erregerspule verhältnismäßig träge den Anker anzieht. Andererseits zeigt sich bei der Parallelschaltung zweier Erregerspulen, daß beim Stromloswerden der Haltespulen eine gewisse Zeit verstreicht, bevor der Anker abfällt. In diesem Fall neigt auch die Erregerspule des zweiten Relais dazu, erregt zu werden, wenn die Haltespule des ersten Relais stromlos gemacht wird. Diese Vorgänge sind auf die Transformatorenwirkung der neben- oder übereinanderliegenden Wicklungen derIt has now been found that when two holding coils are connected in parallel, the excitation coil is relatively sluggishly attracts the anchor. On the other hand, when two excitation coils are connected in parallel, that when the holding coils are de-energized, a certain time elapses before the armature falls off. In In this case, the excitation coil of the second relay also tends to be excited when the hold coil of the first relay is de-energized. These processes are on the transformer effect of the adjacent or superimposed windings of the

Relais zurückzuführen, die bei den schnell arbeitenden Tabellier- und Rechenmaschinen besonders stark auftreten und daher auch leicht Störungen hervorrufen können.Relay, which is particularly strong in the fast-working tabulating and calculating machines occur and can therefore easily cause malfunctions.

Gemäß der Erfindung wird diese induktive Abhängigkeit zwischen den Spulen dadurch auf ein Minimum reduziert, daß die beiden Spulen auf getrennten Schenkeln eines Magnetkerns sitzen, an dessen drittem Schenkel der Anker drehbar befestigt ist. Dieser KernAccording to the invention, this inductive dependence between the coils reduced to a minimum in that the two coils on separate Legs of a magnetic core sit on the third Leg of the anchor is rotatably attached. This core

ίο hat zweckmäßig eine Ε-Form. Wenn die beiden 'Spulen auf benachbarten Schenkeln vorgesehen" werden, ist es besonders zweckmäßig, sie gegeneinander versetzt anzuordnen.ίο appropriately has a Ε-form. When the two 'Coils are provided on adjacent legs', it is particularly useful to place them against one another to be staggered.

Die Zeichnung erläutert die Erfindung an Hand eines Beispiels. Aus der Beschreibung der einzelnen Figuren gehen weitere Merkmale der Erfindung hervor. Bei der Anordnung nach Fig. 1 sind je erne Spule 10 und 11 auf den Schenkeln 12 und 13 eines Magnetkerns angebracht. Dieser Kern besitzt einen dritten Schenkel 15, an dessen einem Ende der Anker 16 drehbar gelagert ist. Dieser steht über ein Zwischenglied 17 mit einer beweglichen Kontaktfeder 18 in Verbindung. Mit dieser Anordnung der Spulen 10 und Ii werden die Verkettungen der magnetischen Kraftlinien über den Kern sowie der Streufluß verringert; noch besser wird dies durch die Fig. 3, 4 und 5 klar.The drawing explains the invention using an example. Further features of the invention emerge from the description of the individual figures. In the arrangement of FIG. 1 each erne coil 10 and 11 are attached to the legs 12 and 13 of a magnetic core. This core has a third leg 15, at one end of which the armature 16 is rotatably mounted. This is connected to a movable contact spring 18 via an intermediate member 17. With this arrangement of the coils 10 and Ii, the linkages of the magnetic lines of force across the core and the leakage flux are reduced; This is even better clear from FIGS. 3, 4 and 5.

Fig. 2 zeigt die Kraftlinienverteilung in einem bekannten Relais mit der Erregerspule P, der Haltespule H, dem Kern C und dem Anker A, der drehbar im Zapfen Q auf dem Kern C sitzt. Bei diesem doppelspurigen Relais verlaufen die magnetischen Kraftlinien, die bei der Erregung entweder der Erregerspule P oder der Haltespule H entstehen, durch die Kraftlinien der anderen Spule und umfassen außerdem noch einen Teil der Streuflußlinien der anderen Spule, so daß in den einzelnen Spulen sehr wirkungsvolle Transformatorerscheinungen auftreten. Fig. 3 zeigt nun die Kraftünienverteilung in einem doppelspurigen Relais gemäß der Erfindung. Der Magnetkern C besitzt einen Schenkel M, auf den die Haltespule H gewickelt ist, einen Schenkel L, auf dem die Erregerspule P sitzt, und einen Schenkel K, an dessen freiem Ende der Anker A im Zapfen Q drehbar ist; der Ankert, befindet sich in nicht angezogener Stellung. Der durch die Erregerspule P entstehende Kraftlinienfluß wird im wesentlichen auf den Schenkel L, den oberen Teil des Kerns C, Schenkel K und Ankert beschränkt; es wird praktisch nichts von diesem Kraftlinienfluß in den Bereich der Haltespule H gelangen. Andererseits wird das durch die Haltespule aufgebaute Kraftlinienfeld nur Streulinien erzeugen, die ihren Rücklauf im wesentlichen über dem Schenkel M haben, denn infolge des hohen Widerstandes des Luftspaltes zwischen den Schenkeln M und L einerseits und dem Anker A andererseits werden dort keine Kraftlinien auftreten. Erst wenn der Anker angezogen ist, wie in Fig. 4, entsteht eine Verkettung der Kraftlinienfeider der Spulen P und H. Fig. 2 shows the force line distribution in a known relay with the excitation coil P, the holding coil H, the core C and the armature A, which is rotatably seated in the pin Q on the core C. In this double-track relay, the magnetic lines of force, which arise when either the excitation coil P or the holding coil H is excited, run through the lines of force of the other coil and also include some of the leakage flux lines of the other coil, so that very effective transformer phenomena in the individual coils appear. Fig. 3 now shows the power line distribution in a double-track relay according to the invention. The magnetic core C has a limb M on which the holding coil H is wound, a limb L on which the excitation coil P is seated, and a limb K, at the free end of which the armature A is rotatable in the pin Q; the anchor is in the untightened position. The flux of force lines produced by the excitation coil P is essentially restricted to the limb L, the upper part of the core C, limb K and armature; practically nothing of this flux of lines of force will get into the area of the holding coil H. On the other hand, the force line field built up by the holding coil will only generate scatter lines that have their return essentially above the leg M , because due to the high resistance of the air gap between the legs M and L on the one hand and the armature A on the other hand, no lines of force will occur there. Only when the armature is attracted, as in Fig. 4, a concatenation of the lines of force fields of the coils P and H.

In diesem Fall sind jedoch im Schenkel K zwei entgegengesetzt verlaufende Kraftlinienfelder vorhanden, nämlich eines von der jeweils erregten Spule und das andere von der dadurch in der anderen Spule entstehenden Gegeninduktionswirkung, die eine unwesentliche Verringerung der Wirkung der ersten zur Folge hat. Daher ist in diesem Fall die Transformatorwirkung, im Vergleich zu der in Fig. 2 beschriebenen, beträchtlich geringer.In this case, however, there are two oppositely running force line fields in leg K , namely one from the respectively excited coil and the other from the mutual induction effect thus created in the other coil, which results in an insignificant reduction in the effect of the first. Therefore, in this case, the transformer effect compared to that described in FIG. 2 is considerably less.

Zwischen dem Streufiuß der Halte- und Erregerspule besteht allgemein ein beträchtlicher gegenseitiger Einfluß. Damit die Zeichnungen 2, 3 und 4 übersichtlich bleiben, sind diese Streuflußeinwirkungen nicht eingezeichnet worden. Die Spulen 10, 11 in Fig. ι sind gemäß der Erfindung so angebracht, daß sich die Erregerspule 10 am Ende des Schenkels 12, die Haltespule 11 dagegen am anderen Ende des Schenkels 13 befindet. Diese besondere Gruppierung vermindert daher die gegenseitige Beeinflussung der Spulenkraftlinienfelder noch zusätzlich.There is generally a considerable mutual influence between the stray flux of the holding and excitation coils. So that the drawings 2, 3 and 4 remain clear, these effects of leakage flux have not been shown. According to the invention, the coils 10, 11 in FIG. 1 are attached in such a way that the excitation coil 10 is located at the end of the leg 12, while the holding coil 11 is located at the other end of the leg 13. This special grouping therefore additionally reduces the mutual influence of the coil force line fields.

Fig. 4 zeigt diese Anordnung bei angezogenem Anker. Eine weitere Abänderung des Erfindungsgedankens ist durch Fig. 5 dargestellt. Diese liegt darin, daß hier der Schenkel M des Magnetkerns C, auf dem die Erregerspule sitzt, mit dem Kern C über einen nichtmagnetischen Teil B in Verbindung steht. In der Fig. 1 ist dieser Teil auf dem Schenkel· 12 durch die Linien a-h angedeutet. Bei dieser Anordnung verläuft kein Gegenfeld zwischen den Spulen H und P. Der Streufluß allein ist hier ohne irgendwelche nachteiligen Wirkungen. So ist der Fluß von der Spule H (gestrichelt) weitgehend auf den Streufluß beschränkt und praktisch von der Spule P getrennt. Der Weg der Kraftlinien verläuft hier nur über den Schenkel M, Kern C, Schenkel K und Anker Aj Ebenso gelangt auch der Fluß von H nicht zur Spule P.Fig. 4 shows this arrangement with the anchor tightened. Another modification of the inventive concept is shown by FIG. This is because the leg M of the magnetic core C, on which the excitation coil sits, is connected to the core C via a non-magnetic part B. In FIG. 1, this part is indicated on the leg 12 by the lines ah . With this arrangement there is no opposing field between the coils H and P. The leakage flux alone does not have any adverse effects here. Thus the flux from coil H (dashed lines) is largely limited to the leakage flux and is practically separated from coil P. The path of the lines of force here only runs through the limb M, core C, limb K and armature Aj.Neither does the flux from H reach the coil P.

Claims

Patent claims:

1. Electromagnet with two coils whose excitation and / or disconnection takes place at different times, characterized in that the magnetic core (C) has three legs (K, L, M) , on one of which (K) the core is mounted, while the second (L ) carries one (P) and the third (M ) carries the other (H).

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the two coils (P, H) on the two legs (L ₁ 'M) are arranged offset from one another.

3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the two legs (L, M) carrying the coils are magnetically isolated from one another.

4. Arrangement according to claims 1 to 3, characterized in that the one leg (L) is magnetically insulated in that a non-magnetic part (B) is inserted into it.

5. Arrangement according to claims 1 to 4, characterized in that the magnetic core (C) has a Ε shape.

6. Arrangement according to claims 1 to 5, iao characterized in that the legs (L, M) carrying the coils are adjacent to one another.

Hierzu ι Blatt ZeichnungenFor this purpose ι sheet of drawings

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