DEE0007053MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 15. April 1953 Bekanntgemacht am 27. Oktober 1955

DEUTSCHES PATENTAMT

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Kontakt- und/oder Anzeigevorrichtung mit einer in Spitzen- oder Schneidenlagern pendelnd aufgehängten Spule, die unter dem Einfluß eines von zwei Polschuhen gebildeten Magnetfeldes steht.

Bekannte Vorrichtungen dieser Art haben den Nachteil, daß sie sehr empfindlich sind. Daher kommt es häufig vor, daß die Spule bei Stößen aus ihren Lagern herausfällt und erst wieder mit erheblichem Zeitaufwand in ihre richtige Lage gebracht werden kann, ganz abgesehen davon, daß beim Herausspringen der Spule die verhältnismäßig dünnen und ebenfalls sehr empfindlichen Anschlüsse der Spule beschädigt werden können. Außerdem müssen die bekannten Vorrichtungen sehr genau eingerichtet sein, was zusätzlicher, die ganze Vorrichtung verteuernder Mittel bedarf.

Um das Herausspringen der Spule aus ihren Lagern zu vermeiden, hat man schon vorgeschlagen, besondere Fangbügel od. dgl. im Bereich der Spule vorzusehen. Diese Fangbügel ergeben wiederum eine Verteuerung; auch wird durch sie nicht der Nachteil vermieden, daß die Vorrichtung vor der Inbetriebnahme genau ausgerichtet werden muß.

Die geschilderten Mängel sollen durch die Erfindung beseitigt werden; sie besteht im wesentlichen darin, daß die lediglich mit einem Teilstück ihrer Wicklungen in dem Magnetfeld liegende Spule

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mindestens einen fernimagnetischeii Teil aufweist, der von dem in die Spule ragenden Polschuh derart angezogen wird, dal! ein 1 lerausspringen der Spule aus ihren Lagern ausgeschlossen ist. Hei der die Krfmdung bildenden Ausführung sind daher besonders Fangbügel od. dgl. für die Spule überllüssig, so dal.! sie den bekannten Vorrichtungen überlegen ist, zumal auch eine genaue Einstellung vor der Inbetriebnahme entfallen kann.

ίο Der Wegfall von besonderen Halte- bzw. Fangbügeln od. dgl. hat ferner den Vorteil, daß die S]HiIe im l'ctrieb keinerlei Dämpfung erfährt und daher die Vorrichtung —- für den Fall, daß sie als Anzeigevorrichtung ausgebildet ist — als Präzisionsmeßinstrument zu verwenden ist.

Nach einem weiteren Merkmal der F.rfindung ist der ferromagnetische Teil der Spule bezüglich ihrer Schwenkachse derart exzentrisch angeordnet, daß der magnetische Zug zwischen dem ferromagnetischen Teil und dem einen zur Erzeugung des magnetischen Feldes dienenden Polschuh bzw. einem vorzugsweise an diesem angesetzten ferromagnetischen Forlsatz das Ausschwenken der Spule aus ihrer Kuhelage begünstigt. Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß, wenn es sich z. I'. um eine Kontaktvorrichtung handelt, die Kontaktgabe oder Kontaktiintcrbreeluuig -— im Gegensatz zu den bekannten Vorrichtungen rasch bzw. schlagartig

erfolgt. Auch wenn die Vorrichtung für Meßzwecke

3ü dient, ist diese Ausbildung günstig, und zwar insbesondere dann, wenn eine »Kntweder~Oder«-Anzeige erfolgen soll. In einem solchen Fall bleibt die S])IiIe bis zu einem gewissen S t rom flu ü in Ruhe und schlägt erst dann plötzlich aus, wenn eine bestimmte Stromstärke überschritten wird.

Vorteilhaft ist es, wenn das oder ti ie ferromagnotisehcn Organe der Spule selbst als Spitzen oder Schneiden oder als entsprechende Gegenstücke ausgebildet sind, da sich auf diese Weise nicht

•1° nur der Materialaufwand für die \ orrichtung. sondern auch die aufzuwendende Arbeitszeit verringert.

Kine zweckmäßige Ausführungsfonn ergibt sich dadurch, daß die Spule etwa rechteckig ausgebildet

Ί5 ist und der eine langgestreckte Spulenteil im Magnetfeld liegt, während der andere langgestreckte Spulenlei] an seiner Innenseite die Stützmittel trägt, deren (iegenstücke auf dem die Spule durchsetzenden Polschuh sitzen.

Schließlich ist es noch günstig, wenn man für die Stromzu- und -ableitung schwache Spiralfedern, z. P>. aus Federbronze, vorsieht, deren innere linden im Hereich der Schwenkachse der S]HiIe stromleitend mit den Spulenenden verbunden sind. Ausführungsformen des KiTmdungsgegenstaiides sind in der Zeichnung rein beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 in schaubildlicher Ansicht ein Ausführungsbeispiel einer Anzeigevorrichtung, wobei der 6" Deutlichkeit wegen einige — an sich bekannte — Teile der Vorrichtung weggelassen sind,

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rechten Sc

1 Seitenansicht und teils im senkeine einzelne Lagerstelle der Vorrichtung in gegenüber Fig. 1 vergrößertem Maßstab und

Fig. 3 einen Teil einer Kontaktvorrichtung gemäß der Erfindung in Seitenansicht und teils im senkrechten Schnitt.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung weist einen Dauermagnet 10 auf, an welchem zwei Polschuhe 11 und 12 mit Hilfe einer Schraube 13 befestigt sind. Zwischen den Enden der beiden PoI-schulie 11 und 12 ist ein Luftspalt 14 vorhanden, in welchem ein verhältnismäßig starkes magnetisches Feld herrscht. Eine rechteckfönnigc Spule 15 ist derart angeordnet, daß sämtliche Windungen derselben nur mit ihrer unteren Hälfte den Luftspalt

14 durchsetzen und in das magnetische Feld eintauchen. An der gegenüberliegenden Seite der Spule

15 sind zwei gegen den Spuleninnenraum vorspringende Spitzen 16 1>efestigt, mittels deren die Sj)IiIe auf zwei Lagerpfannen 17 abgestützt ist, die am einen Polschuh 12 angeordnet sind und vorzugsweise aus synthetischen Edelsteinen bestehen. Die Spitzen 16 sind mit Vorteil aus einem ferromagnetischen Material, /.. B. Eisen, hergestellt. Durch den magnetischen Zug zwischen den Spitzen 16 und dem Polschuh 12 wird erreicht, daß die Spule nicht aus ihren Lagern 17 herausfallen kann, auch wenn man die Vorrichtung auf den Kopf stellt. Die Spitzen 16 und die zugehörigen Pfannen 17 sind derart geformt, daß ein Pendeln der S])ule um eine gedachte Achse möglich ist, wie Fig. 2 veranschaulicht. Gemäß einer nicht gezeigten Ausführungsfonn können auch die Pfannen 17 an der S])IiIe 15 und dafür die Spitzen 16 am Polschuh 12 angeordnet sein, in welchem Falle man vorzugsweise die Pfannen aus ferromagnetischem Material herstellt. Aus Fig. 1 ergibt sich, daß die Spule 15 nicht um ihre Symmetrieachse pendeln kann. Aus diesem Grunde wird sie zweckmäßigerweise durch ein Ausgleichsgewicht 18 vollständig ausbalanciert, damit die Vorrichtung in allen Lagen gleichbleibend funktioniert. Das Ausgleichsgewicht 18 ist hier als Zeiger ausgebildet, dem eine nicht dargestellte Skala zugeordnet ist. Zum Anschließen der S]HiIe 15 an einen Stromkreis sind zwei Spiralfedern 19 vorhanden, deren innere Enden je mit einem Ende der Spule 15 verbunden sind. Die äußeren Enden der Federn 19 sind durch nicht dargestellte Lsolierstücke am Polschuh 12 verankert. Die Spiralfedern 19 dienen auch als Rückstellmittel für den beweglichen Teil 15, 16, 18 der Vorrichtung.

Die S])IiIe 15 der beschriebenen Vorrichtung ist spielfrei gelagert und kann keine seitlichen Verschiebungen ausführen. Weil der bewegliche Teil 15, 16, 18 vollständig ausbalanciert ist und¹ ein kleineres Gewicht hat, als der magnetische Zug zwischen den Stiften 16 und dem Polschuh 12 ausmacht, arbeitet die Vorrichtung in jeder Lage gleich gut.

An Stelle von zwei Spitzen τ6 mit zugehörigen Pfannen 17 könnten auch eine Schneide und ein Schneidenlager vorgesehen sein. Ein solches Ausführungsbeispiel ist in Fig. 3 gezeigt, in welcher

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gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. ι versehen sind.

An der Spule 15 ist ein Schneidenlager 20 befestigt, welches sich auf eine am Polschuh 12 angeordnete Schneide 21 abstützt. Das Schneidenlager 20 ist aus ferromagnetischem Material gebildet und wird durch die magnetische Wirkung stets gegen den Polschuh 12 angezogen. Der letztere ist an seinem Ende mit einem ferromagnetischen Fortsatz 22 versehen, welcher magnetische Kraftlinien seitlich gegen das Schneidenlager 20 leitet. Da letzteres bezüglich der Schwenkachse der Spule exzentrisch liegt, übt der magnetische Zug zwischen dem Fortsatz 22 und dem Schneidenlager 20 ein Drehmoment auf die Spule 15 aus. An der Spule ist ein Kontaktelement 23 befestigt, das mit einem feststehenden Kontaktelement 24 zusammenarbeiten kann, welches mittels einer Blattfeder 25 an einem auf dem Polschuh 12 befestigten Isolierblock 26 festgeschraubt ist. Durch nicht dargestellte Spiralfedern läßt sich die Spule 15 und das Kontaktelement 23 an einen Stromkreis anschließen. Die Spule könnte auch eine völlig isolierte Kontaktbrücke tragen, welche mit zwei feststehenden Kontaktelementen zusammenarbeitet, um dieselben miteinander zu verbinden.

Wird durch die Spule 15 ein Strom geleitet, der ein Drehmoment erzeugt,' welches dem magnetischen Zug zwischen dem Fortsatz 22 und dem Schneidenlager entgegenwirkt, und dieser Strom allmählich in der Stärke gesteigert, so findet eine deutliche Kippbewegung der Spule statt, sobald das elektrisch erzeugte Drehmoment das durch den magnetischen Zug hervorgerufene überwiegt. Das bewegliehe Kontaktelement 23 gelangt dann rasch in Berührung mit dem feststehenden Kontaktelement 24, so daß eine sichere Kontaktgabe gewährleistet und ein flackernder Strom vermieden wird. Nimmt umgekehrt die Stärke des die Spule 15 durchfließenden Stromes wieder ab, so erfolgt eine Kippbewegung der Spule im umgekehrten Sinne, wobei der Kontakt 23/24 rasch unterbrochen \vird. Diese kippenden Bewegungen kommen deshalb zustande, weil sich der magnetische Zug zwischen dem Fortsatz 22 und dem Schneidenlager 20 beim Schwenken der Spule verhältnismäßig stark ändert.

Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist der bewegliche Teil 15, 20, 23 vorzugsweise völlig ausbalanciert, so daß in jeder Lage der Vorrichtung ihre Funktionen gleichbleiben. Als Ausgleichsgewicht können sowohl das Schneidenlager 20 als auch das bewegliche Kontaktelement 23 dienen. Bei einer nicht gezeigten Ausführungsform kann die Schneide an der Spule und das Schneidenlager am Polschuh 12 angeordnet sein. Selbstverständlich ist es auch möglich, an Stelle der Schneide 21 zwei Spitzen und an Stelle des Schneidenlagers zwei Pfannen für die Spitzen vorzusehen. Die Kontaktelemente 23 und 24 können auch so angeordnet sein, daß der Kontakt bei steigender Stärke des die Spule 15 durchfließenden Stromes unterbrochen wird.

Die Vorrichtung kann auch so ausgebildet sein, daß sie zugleich als Anzeige- und als Kontaktvorrichtung dient. An Stelle eines Zeigers 18 kann an der Spule 15 auch ein Spiegel vorhanden sein, der einen zur Anzeige dienenden Lichtstrahl ablenken kann.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Elektrische Kontakt- und/oder Anzeigevorrichtung mit einer in Spitzen- oder Schneidenlagern pendelnd aufgehängten Spule, die unter dem Einfluß eines von zwei Polschuhen gebildeten Magnetfeldes steht, dadurch gekennzeichnet, daß die lediglich mit einem Teilstück ihrer Wicklungen in dem Magnetfeld (14) liegende Spule (15) mindestens einen ferro magnetischen Teil (16, 20) aufweist, der von dem in die Spule (15) ragenden Polschuh (12) derart angezogen wird, daß die Spule (15) nicht aus ihren Lagern (z. B. 16, 17) herausspringen kann.

2. Elektrische Kontakt- und/oder Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ferromagnetische Teil (16, 20) der Spule (15) bezüglich ihrer Schwenkachse derart exzentrisch angeordnet ist, daß der magnetische Zug zwischen diesem Teil (16, 20) und dem einen zur Erzeugung des magnetischen Feldes (14) dienenden Polschuh (12) bzw. einem vorzugsweise an diesem angesetzten ferromagnetischen Fortsatz (22) das Ausschwenken der Spule (15) aus ihrer Ruhelage begünstigt.

3. Elektrische Kontakt- und/oder Anzeigevorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die ferromagnetischen Teile (16, 20) der Spule (15) selbst als Spitzen oder Schneiden oder als entsprechende Gegenstücke ausgebildet sind.

4. Elektrische Kontakt- und/oder Anzeigevorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (15) etwa rechteckig ist und der eine langgestreckte Spulenteil im Magnetfeld (14) liegt, während der andere langgestreckte Spulenteil an seiner Innenseite die Stützmittel (16, 20) trägt, deren Gegenstücke (17, 21) auf dem die Spule (15) no durchsetzenden Polschuh (12) sitzen.

5. Elektrische Kontakt- und/oder Anzeigevorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromzu- und -ableitung über in der Schwenkachse der Spule angreifende schwache Spiralfedern, z. B. aus Federbronze, erfolgt.

Angezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 163 883, 643 937.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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