DE961196C - Vorrichtung an elektromagnetischen Steuermagneten, insbesondere fuer elektrische Schalteinrichtungen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

AUSGEGEBEN AM 4. APRIL 1957

DEUTSCHES PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21g GRUPPE 4oi INTERNAT. KLASSE H 01 h

V5010 VIIIc12ig

Sten Daniel Vigren, Stockholm,

Walter Otto Wilhelm Broberg, Nynäshamn,

und Rolf Albin Zander, Stockholm (Schweden)

Vorrichtung an elektromagnetischen Steuermagneten, insbesondere für elektrische Schalteinrichtungen

Patentiert im Gebiet der Bundesrepublik Deutschland vom 3. Oktober 1952 an Patentanmeldung bekanntgemacht am 11. Oktober 1956 Patenterteilung bekanntgemacht am 21. März 1957 ■ Die Priorität der Anmeldung in Schweden vom 3. Oktober 19öl ist in Anspruch genommen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung an elek- j Lage im wesentlichen parallel zur Längsachse der

troraagnetischen Steuermagneten, insbesondere für | Schenkel liegt.

elektrische Schalteinrichtungen mit einem magne- j Bei einer derartigen Vorrichtung hat der Magnettischen Stromkreis, der mindestens zwei im wesent- j kreis im allgemeinen drei in gleicher Ebene ange- 15 liehen parallel zueinander stehende Schenkel und ordnete Schenkel, von denen der mittelste mit einer

einen im wesentlichen flachen schwingenden Anker enthält, der den Raum zwischen den Schenkeln magnetisch überbrückt und sich bei seiner Schwingbewegung gegen wenigstens einen der Schenkel zwecks Bildung der Schwingachse abstützt, wobei die Anziehungsfläche des Ankers in der wirksamen

Spule versehen ist und den Magnetkern bildet, während· die zu beiden Seiten angeordneten Schenkel als Rücklauf für den Magnetstrom dienen. Der Anker ist dabei in der Hauptsache plan und mit kurzen Auskragungen ausgebildet, welche den genannten Schenkeln anliegen und mit dem Anker

in einem Stück gearbeitet sind, so daß der Strom durch die den Seitenschenkeln anliegenden Teile dieser Auskragungen hindurchgeht. Die Zugkraft des Ankers .wird hierbei so gut wie allein vom Kern ausgeübt, d. h. vom Mittelschenkel, da, auch wenn die Seitenschenkel vor die Berührungsstelle des Ankers verlängert sind, eine nennenswerte Zugkraft hier nicht auftreten kann, weil der Magnetstrom zum allergrößten Teil durch den Auflagerpunkt ίο geht. Der relativ hohe magnetische Widerstand am Auflager und die dort auftretende magnetische Sättigung bedingen jedoch, daß nicht immer und unter allen Umständen eine optimale Zugkraft für eine gegebene Ampere-Windungszahl bei dieser An-Ordnung gewährleistet ist.

Die Erfindung verbessert solche Vorrichtungen derart, daß auch in den Schenkeln eine Zugkraft entsteht. Zu diesem Zweck sind erfindungsgemäß ein oder mehrere Glieder aus unmagnetischem Werkstoff zwischen dem magnetischen Werkstoff des Ankers und der Schenkel, gegen die sich der Anker abstützt, vorgesehen, so daß die unmittelbare Berührung dieser magnetischen Teile verhindert ist und daß ferner der magnetische Werkstoff des Ankers in der Nähe der Glieder aus unmagnetischem Werkstoff gegen die abstützenden Schenkel einen Luftspalt bildet, der abnimmt, wenn sich der Anker in die angezogene Stellung bewegt.

Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung hervor, welche als Ausführungsbeispiel ein nach der Erfindung ausgeführtes Relais sowie abgewandelte Ankerausführungen zeigt.
In den Zeichnungen ist

Fig. ι ein Relais in Unteransicht, Fig. 2 das gleiche Relais in Seitenansicht, Fig. 3 dasselbe Relais in Vorderansicht, Fig. 4 das Relais in Draufsicht, Fig. 5 eine Ausführungsform des Ankers, Fig. 6 die sogenannte Relaisbrücke; Fig. 7 und 9 bzw. 8 und 10 sind magnetische Kreise in Seiten- bzw. Draufsicht mit abgewandelten Ausführungen des Ankers. Dem Stromkreis des in Fig. 4 gezeigten Relais entspricht eine Brücke nach Fig. 6 sowie ein Anker nach Fig. 5. Die Brücke umfaßt einen Mittelschenkel i, der den Relaiskern bildet und von einer Spule 3 (s. Fig; 1)' und zwei Seitenschenkeln 2 umgeben ist, welch letztere sich zu beiden Seiten der Spule 3 befinden. Die Schenkelteile sind in einem Stück ausgeführt und durch den Querbalken der E-förmigen Brücke miteinander verbunden. Der Anker wird von einer Ankerzunge 5 aus magnetischem Material gebildet und ist mit hakenförmigen Auskragungen 12 aus unmagnetischem Material versehen. Die Auskragungen liegen den Seitenschenkeln 2 an, und der Anker wird dadurch in seiner Lage gehalten, daß die Auskragungen 12 ein Gabelstück 4 der Spule 3 umgreifen. Die Stellung des Ankers in der Ruhelage wird von einem Absatz 7 am Gabelteil 4 gesichert. Die Ankerzunge S berührt eine Hebelschiene, die ihrerseits auf die beweglichen Federn einer Kontaktfedergruppe 9 einwirkt. Vorzugsweise ist das Relais mit zwei Kontaktfedergruppen ausgestattet, die jeweils an einem der beiden Seitenschenkel angebracht sind.

Wie am deutlichsten aus Fig. 1 und 2 hervorgeht, befindet sich die Innenkante 13 der Ankerzunge 5 in einem gewissen Abstand von den Seitenschenkeln 2, wenn sich der Anker in Ausschlagstellung befindet, und da die Seitenschenkel über diese Kante hinausragen, üben sie genau wie der Kern 1 eine Zugkraft auf die Ankerzunge 5 aus.

Bei der oben beschriebenen Ausführung sind die Auskragungen 12 an der Flachseite der Ankerlippe 5 angebracht und in gewünschter Form gebogen. Es ist selbstverständlich möglich, diese Auskragungen ganz plan zu gestalten und sie Kante an Kante mit dem Anker anzubringen, wie in Fig. 7 und 8 gezeigt ist, wo die Auskragungen mit 8 bezeichnet sind. Ferner besteht die Möglichkeit, ganz einfach einen quergehenden Streifen aus unmagnetischem Material an der Innenkante des Ankers anzuordnen, wie in Fig. 9 und 10 gezeigt ist, wobei dieser Streifen, der in der Figur mit 14 bezeichnet ist, mit seiner freien Kante eventuell allen drei Schenkeln anliegen kann. Allen beschriebenen Ausführungsformen ist gemeinsam, daß die Auskragungen 12 bzw. 8 bzw. der Streifen 14 so geformt sind, daß sich die entstehende Umdrehungsachse hauptsächlich in gleicher Ebene mit der Anziehungsfläche der Ankerzunge 5 befindet, was in den meisten Fällen von Vorteil sein dürfte. Es ist jedoch auch möglich, die in Frage kommenden Teile mit schwachen Abbiegungen zu versehen, so daß die Umdrehungsachse etwas innerhalb der Anziehungsfläche zu liegen kommt, wodurch vermieden wird, daß die Ankerzunge 5 in Anziehungsstellung die Seitenschenkel berührt und ein besonderer Stift zur Vermeidung einer solchen Remanenz unnötig wird.

Bei den Ausführungen nach Fig. 1 bis 8 sind die Schenkel des Magnetkreises aus einem Stück gefertigt, z. B. durch Stanzen aus einem ebenen Blech. Diese Ausführung dürfte im allgemeinen bezüglich des Magnetismus die vorteilhafteste sein. Von herstellungstechnischen Gesichtspunkten gesehen, kann es allerdings von Vorteil sein, die Schenkel als Einzelteile herzustellen und durch Schweißung auf die eine oder andere Weise einem getrennten Jochstück aufzusetzen, welches gleichzeitig mit Vorrichtungen zur Befestigung des Relais an einer Schiene od. dgl. versehen sein kann. Zur Veranschaulichung dieser Möglichkeit ist in Fig. 9 und 10 der Magnetkreis in dieser Ausführung dargestellt.

In diesem Zusammenhang kann es von Interesse sein zu erwähnen, daß es sich bei Proben mit Relais dieser Art als vorteilhaft erwiesen hat, den Relaiskern bzw. den Anker so zu formen, daß die Polfläche des Kernes von gleicher Größe wie seine Querschnittsfläche ist. Es hat sich dabei gezeigt, daß es mit Rücksicht auf die erzeugte Zugkraft günstig ist, den mittleren Schenkel 1 spitz oder

schmal zulaufend zu formen, wie 15 in Fig. 10 zeigt, so daß die Polfläche die Form eines Dreiecks oder eines Paralleltrapezes erhält.

Die beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung sind natürlich als Beispiele zur Erläuterung der Erfindung zu betrachten. Die Erfindung kann demgemäß auf unzählig viele Arten variiert und abgewandelt werden, ohne daß vom Wesentlichen der Erfindung abgewichen wird. So kann die Erfindung beispielsweise auf Magnete mit nur zwei Schenkeln angewandt werden, und eventuell kann der Anker nur auf einem der Schenkel gelagert werden.

Eine andere Ausführungsform der Erfindung sieht eine schwach sphärische Formgebung der Auskragungen 8 für den Anker 5 vor, wodurch eine Verschiebung des Ankerlagers bei Einwirkung auf den Anker erzielt wird. Mit dieser Ausführung der Auskragungen ist beabsichtigt, einen großen Hebelarm beim Anker zu erreichen, wenn die Einwirkung auf diesen beginnt und die Zugkraft auf Grund des Luftzwischenraumes schwach ist, sowie einen immer kleiner werdenden Hebelarm, je nachdem der Anker sich dem Kern nähert und die Zugkraft größer wird.

Claims (9)

1. Patentansprüche:

   ι. Vorrichtung an elektromagnetischen Steuermagneten, insbesondere für elektrische Schalteinrichtungen, mit einem magnetischen Stromkreis, der mindestens zwei im wesentlichen parallel zueinanderstehende Schenkel und einen im . wesentlichen flachen schwingenden Anker enthält, der den Raum zwischen den Schenkeln magnetisch überbrückt ' und sich bei seiner Schwingbewegung gegen wenigstens einen der Schenkel zwecks Bildung der Schwingachse des Ankers abstützt, wobei die Anziehungsfläche des Ankers in der wirksamen Lage im wesentlichen parallel zur Längsachse der Schenkel liegt, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Glieder aus unmagnetischem Werkstoff zwischen dem magnetischen Werkstoff des Ankers und der Schenkel, gegen die sich der Anker abstützt, vorgesehen sind, so daß unmittelbare Berührung dieser magnetischen Teile verhindert ist, und daß ferner der magnetische Werkstoff des Ankers in der Nähe der Glieder aus unmagnetischem Werkstoff gegen die abstützenden Schenkel einen Luftspalt bildet, der abnimmt, wenn sich der Anker in die angezogene Stellung bewegt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingachse des Ankers im wesentlichen senkrecht zur Längsachse der Schenkel liegt.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2 mit an dem rückwärtigen Ende durch ein Querstück verbundenen, am vorderen Ende durch den Anker überbrückten Schenkeln, von denen einer eine Betätigungsspule trägt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingachse des Ankers und die Glieder aus unmagnetischem Werkstoff innerhalb der vorderen Hälfte des Magnetkreises liegen.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, bei der die Schwingachse des Ankers zwischen dessen Anziehungsfläche und dem rückwärtigen Querstück liegt, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Schenkel, gegen die sich der Anker abstützt, über die Schwingachse des Ankers hinausragen und dem magnetischen Werkstoff des Ankers gegenüberliegen.
5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Glieder aus unmagnetischem Werkstoff mit dem magnetischen Werkstoff des Ankers verbunden sind und diesem bei seiner Bewegung folgen.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker mit einem oder mehreren Vorsprüngen oder einem Streifen unmagnetischen Werkstoffs versehen ist, die die Glieder aus unmagnetischem Werkstoff darstellen, die gegen mindestens einen der Schenkel anliegen, um die Schwingachse des Ankers zu bilden.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge bzw. Streifen eine solche Form haben, daß sich die Schwingachse des Ankers im wesentlichen in der Ebene seiner Anziehungsfläche befindet.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge oder Streifen eine solche Form haben, daß sich die Schwingachse des Ankers innerhalb der Anziehungsfläche des Ankers, in Richtung auf den den Anker abstützenden Schenkel gesehen, befindet.
9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8 mit einem E-förmigen Kern im Magnetkreis, der aus einem mittleren und zwei seitlichen Schenkeln besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker mit seitlichen^ Wangen aus unmagnetischem Werkstoff versehen ist, die sich gegen die Seitenschenkel zur Bildung der Schwingachse des Ankers abstützen.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 556 811, 671 172.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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