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Drehschaltmagnet Die in der Schalttechnik bisher verwendeten Relaismagneten
arbeiten vorwiegend mit einer kleinen Wegstrecke ihres Ankers und weisen somit im
nicht erregten Zustand einen nur kleinen Luftspalt auf. Hierdurch wird auch bei
verhältnismäßig geringer AW-Zahl eine jeweils ausreichende Anzugskraft erzeugt.
Zur Erzielung größerer Schaltstrecken bedient man sich entweder der mechanischen
Übersetzung, um bei möglichst kleinem Luftspalt des Magnetsystems zu bleiben, oder
aber man arbeitet mit verhältnismäßig großem Ankerweg, wobei man durch eine Umschaltvorrichtung
für den ersten Anzug des Ankers die AW-Zahl erhöht, um eine ausreichend große Anfangskraft
zu gewinnen.
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Die im nachfolgenden beschriebene Bauart eines Drehschaltmazneten
weist den Vorteil auf, ohne mechanische Zwischenglieder oder eine Umschaltvorrichtung
zur Erhöhung der Anfangs-AW-Zahl eine große Schaltstrecke zu ermöglichen, wobei
eine für praktische Zwecke ausreichend hohe Anfangskraft erzielt wird. Ein weiterer
Vorzug des neu vorgeschlagenen Drehrhagneten ist sein symmetrischer Aufbau, der
eine gegen äußere Beschleunigungseinflüsse unempfindliche Anordnung darstellt.
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Das Kennzeichen der neuen Ausführungsart besteht darin, daß der Drehschaltmagnet
aus zwei im Prinzip spiegelbildlich zueinander in bezug auf ein und dieselbe Systemachse
gegenseitig drehbar gelagerten T-förmigen Magneten (Topfmagneten) zusammengesetzt
ist, deren außenliegende Pole auf jeder Seite durch einen flächenparallelen schräg
verlaufenden Luftspalt voneinander getrennt
sind. Durch die schräge
Ausbildung des Luftspaltes ergibt sich selbst bei verhältnismäßig großer gegenseitiger
Verdrehung der beiden Magneten eine nur geringe Trennstrecke für den Magnetschluß.
Hierdurch ist eine ausreichend große Anfangsanzugskraft gegeben.
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Eine zweckmäßige Ausbildung des Luftspaltes ist etwa die, daß er schraubenflächenförmig
in bezug auf die Systemachse- verläuft. Um den Widerstand des Luftspaltes weiter
gering zu halten, wird man naturgemäß den äußeren Mantelquerschnitt größer als den
Kernquerschnitt ausbilden.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung des beschriebenen Drehschaltmagneten
besteht darin, ihn aus zwei auf einer gemeinsamen Systemachse hintereinander angeordneten,
durch Kupplung sowohl ihrer Statorals auch ihrer Rotorteile zusammengeschlossenen
Einzelsystemen zusammenzusetzen. Eine solcheAusführungsart kann einmal zur Erhöhung
der auf die Schaltwelle ausgeübten Anzugskraft ausgenutzt werden, zum anderen kann
das Doppelmagnetsystem, was besonders vorteilhaft ist, im einzelnen so ausgeführt
sein, daß sich verschiedene Ankerschlußstellungen der Systeme ergeben. Auf diese
Weise gewinnt man zunächst zwei Schaltstellungen, deren genaue Lage durch die elektrischen
Kräfte der beiden Einzelsysteme festgehalten wird.
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Dieses letztgenannte Doppelmagnetsystem kann aber auch noch dahingehend
verbessert werden, daß außer den beiden durch die Arikerschlußstellungen festgelegten
Stellungen der Schaltwelle noch eine weitere Schaltstellung vorgesehen wird, die
durch mechanische Kräfte ausgelöst und festgehalten wird, wenn jeweils keine Erregung
der Magneten erfolgt.
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Um in einfacher zweckmäßiger Weise die verhältnismäßig große Anzugs-
und Drehkraft des vorgeschlagenen Magnetsystems auszunutzen, kann man z. B. den
Rotorteil mit einem zweiarmigen Flügel versehen, der als Schaltbrücke dient. Hierdurch
ergibt sich nicht nur eine große Schaltunterbrechungsstelle, sondern auch eine doppelte
Trennung. Einen derartigen Schalter kann man mit Vorteil z. B. als Antennenumschalt-
und Antennenerdungs-Relais verwenden, da es hierbei ja sowohl auf große Schaltstrecken
im Hinblick auf die auftretenden hohen Spannungen n.ls , auch auf möglichst kapazitätsarme
Trennstellungen, z. B. bei Umschaltung von Senden auf Empfangen, ankommt.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des vorgeschlagenen Drehschaltmagneten
dargestellt. Abb. i zeigt rechts einen Schnitt und links eine Seitenansicht eines
Drehschaltmagneten, während Abb.2 eine andere Seitenansicht des gleichen Magneten
darstellt; Abb. 3 stellt den gleichen Drehschaltmagneten in der Aufsicht .dar.
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In diesen drei Abbildungen kennzeichnet i den Statorkörper und 2 den
Rotorkörper des -Drehmagneten. 3 ist der Mantelteil des Statormagneten und 4 der
Mantelteil des .Rotormagneten. Die Mantelteile sind durch den Luftspalt 6 getrennt,
der mit der Systemachse den Winkel a einschließt. Die Erregerwicklung 7 ist auf
einem hohlzylinderförmigen Kern des Statorkörpers angebracht. Die Achse Lies Rotorteils
ist unten in der aus nicht magnetischem Material bestehenden Buchse 8 gelagert.
Auf der gegenüberliegenden Seite besteht das Lager aus den beiden Stahlscheiben
9 und io, zwischen denen die Stahlkugeln i i liegen. Zur Verminderung des magnetischen
Widerstandes ist der Spalt zwischen der Rotorachse und dem hohlzylinderförmigen
Statorteil möglichst gering gehalten. Auf der Stirnseite des Oberteils ist der Schaltflügel
mittels der Schrauben 13 angebracht, dessen Kontakt mit 14 bezeichnet ist. Durch
das Anschlagblech 15, das mittels der Schrauben 16 an den Statorkörper angebracht
ist, ist die Ankerschlußstellung festgelegt. Zur Zusammenhaltung des Rotor- und
Statorteils dient die Haltegabel 17, die an der unteren Stirnseite des Statorteils
mittels der Schraube 18 angebracht ist und in eine Nut des Achszapfens des Rotors
:2 eingreift.
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Abb.4 zeigt schematisch die bereits erwähnte vorteilhafte Ausbildung
des Schaltflügels als doppelarmige Kontaktbrücke. Der Statorteil i liegt unterhalb
des Rotorteils 2, auf dessen oberer Stirnseite die Schaltbrücke 3 angebracht ist.
Im nicht erregten Zustand wird der Rotorteil durch die Feder 4 in Trennstellung
gebracht, wobei sich der Schalthebel gegen den Anschlagzapfen 7 legt. Bei Erregung
des Magneten bewegt sich der Rotorteil in die Ankerschlußstellung, so daß sich die
Kontakte 5 und 6 an die äußeren Kontaktstellen 8 und 9 legen. Durch diese Ausführung
des Schalthebels wird nicht nur eine große Trennstrecke, sondern auch eine doppelte
Trennung der Leitung bewirkt.
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Abb. 5, 6 und 7 dienen der Erläuterung des vorgeschlagenen Doppelmagnetsystems.
In der Schnittzeichnung Abb.5 ist i wiederum der Statorteil, 2 und 3 sind die Rotorteile
der Systeme, die durch die Achse 4 mechanisch miteinander verbunden sind. Zum oberenMagnetsystem
gehört dieErregerwicklung 5 und zum unteren die Wicklüng 6. In der perspektivischen
Darstellung der Abb.6 wird der Sockelteil 7 des gemeinsamen Statorteils i sichtbar,
mit 8 ist die Systemachse bezeichnet. Ferner ist schematisch durch den Pfeil 9 und
die Skalenstriche I, II, III die jeweilige Schaltstellung des Drehmagneten angedeutet.
In der Schaltstellung I befindet sich das Magnetsystem i, 2 in Ankerschlußstellung.
In Schaltstellung III ist das System i, 3 in Ankerschlußstellung. Die Schaltstellung
II wird durch mechanische Kräfte, etwa durch eine Rasteinrichtung herbeigeführt
und stellt sich dann ein, wenn keinErregerstrom eingeschaltet ist. In der Schaltskizze
Abb. 7 ist das Leitungsschema für den Erregerstrom dargestellt. Durch den Umschalter
io wird entweder die Erregerwicklung 5 eingeschaltet, wodurch sich die Schaltstellung
I ' der Schaltwelle einstellt, oder durch Ausschaltung des Erregerstromkreises in
der Schaltstellung II stellt sich die Schaltwelle auf die Stellung II ein, und durch
Einschaltung der Erregerwicklung 6 stellt sich die Schaltwelle auf die Schaltstellung
III ein. Auf diese Art und Weise ist
es z. B. möglich, einen solchen
Drehmagneten zur Bereichumschaltung in einem Hochfrequenzgerät zu benutzen. Ferner
kann das Schaltrelais zur Antennenumschaltung verwendet werden, etwa so, daß bei
einem zum Senden und Empfangen eingerichteten Gerät in der Schaltstellung I die
Antenne auf Empfang, in. der Schaltstellung 11 geerdet ist und in der Schaltstellurng
III auf Sendebetrieb geschaltet ist.