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" Elektromagnet "
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B E 5 C H R E 1 B U N G Die Erfindung betrifft einen Elektromagneten
mit einer Spule. einem Maane-tioch und einem bewealichen Anker.
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Sollten bei Anordnunaen der bekannten Art zwei mechanische Positionen
des Ankers mechanisch stabil erreicht werden, dann mussten zwei Magnetjoche mit
zwei Ankern benutzt werden, wobei der Anker des ersten Magneten das Joch des zweiten
bewegte, sodass der Anker des zweiten Magneten den doppelten Hub mit zwei mechanisch
stabilen Positionen ausführen konnte. Eine solche Anordnung ist jedoch mechanisch
aufwendig und nicht sehr stabil und bewährt sich nicht bei Anwendungen, bei denen
viele Positionen erforderlich sind.
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Aus der DOS 2 653 945 ist es bekannt, zwei Positionen des Ankers dadurch
zu erhalten, dass einer der Anker zweier vollständiger Elektromagneten den Anker
des anderen Magneten unter Kraftaufwendung in eine neue Lage verbringt und dort
hält. Bei dieser Lösung kommt zu dem grossen Aufwand durch Verwendung von zwei vollständigen
Elektromagneten noch der Energieaufwand zur Aufrechterhaltung der Position.
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Es stellt sich somit die Aufgabe, eine mechanisch einfache und stabile
Anordnung zu schaffen, bei der der Anker mindestens zwei mechanisch stabile Lagen
durch Schaltungsmassnahmen einnehmen kann.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass weitere mit Hilfspolen und
Spulen versehene Magnetjoche an das erste Magnetjoch angefügt sind, denen mindestens
zwei axial bewegliche Anker zugeordnet sind.
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Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin dass nunmehr durch blosse
Schaltmassnahmen je nach Anzahl der weiteren Magnetjoche und Anker mehrere mechanisch
stabile Positionen eingestellt werden können und dass die Anordnung mechanisch kompakt
und stabil aufgebaut werden kann -und dass bei der Eéztätigung der Anordnung keine
Betätigungskräfte verloren gehen.
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Um den Anker möglichst der Länge- des Gesamte joches anpassen zu
können wird nicht nur ein Anker, sondern weitere axial bewegliche Anker vorg-esehen.
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Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Zahl der beweglichen
Anker der Zahl der Magnetjoche entspricht. Der Wirkungsgrad der Anordnung kann damit
sehr hoch gehalten werden, insbesondere,wenn die Länge aller Anker der Jochlänge
entspricht.
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Um definierte Ausgangslagen bei einer Vielzahl von Ankern erreichen
zu können, sind die Anker durch Koppelglieder verbunden. Diese können aus Federn
oder aus in Langlöchern beweglichen Gelenkstäben, einer Kombination aus beiden oder
anderen Koppelungsmittetn besteher Soll e'ine feste Ausgangslage erreicht werden
kann einer der beiden äussersten Anker fest mit dem Joch verbunden sein. Damit ist
auch die Endlage bei Einschaltung aller Spulen eindeutig definiert.
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Für den Fall, dass sich die Anker symmetrisch zu dem Magnetjoch einstellen
sollen und dass mehrere mechanisch stabile Positionen einzunehmen sind, ist es von
Vorteil, wenn die Länge der auf den ersten Anker folgenden weiteren Anker konsekutiv
abnimmt und kleine ist als die Länge des jeweils zugeordneten Magnetjoche Sollen
genau definierte Positionen -der Anker eingenommen werden, wird zweckmässig der
axiale Hub mindestens eines der Anker durch einen Anschlag begrenzt. Insbesondere,
wenn dieser Anschlag einstellbar ist,kann die mechanische Lage genau justiert werden.
Der Anschlag muss dabei so angeordnet sein, dass eine Restasymmetrie des'Ankers
hinsichtlich des magnetischen Widerstandsminimums bestehen bleibt. Die Auflagekraft
auf dem Anschlag entspricht dann der durch diese Asymmetrie entstehend magnetomechanischen
Kraft.
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1Linear konsekutiv liegende Positionen der Anker entstehen, wenn die
Spulen in Achsrichtung konsekutiv einschaltbar sind. Dies lässt sich durch einfache
Schaltmittel mechanisch oder elektronisch erreichen.
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Es kann auch von Vorteil sein, wenn Luftspalte zwischen den Magnet
jochen angeordnet sind, weil dann eine Entkopplung zwischen den eingeschalteten
und den ausgeschalteten Magnet jochen besteht.
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Sollen die Magnetjoche in einer Basisplatte für einen Mehnfachantrieb
oder in einer anderen einstückige Platte anaeordnet sein. dann ist es zweckmässig,
wenn die Magnetjoche ein einstückiges Joch bilden. Dadurch können die Maanetjoche
als Teil dieser Platte ausgebildet sen.
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Insbesondere bei Antrieben von Magnetbandgeräten, also Kassetten-oder
TonbandgerSten,;st es von Vorteil, wenn zwei Magnetjoche vorgesehen sind und ein
Anschlag für den zweiten Anker vorgesehen ist.
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Dadurch ist es möglich einen kompakten Antrieb für die Tonkopf-oder
Andruckrol,lenbetätigung zu erhalten, mit dem Normalbetrieb und Cuebetrieb des Gerätes
einstellbar ist, wobei die Betätigung -durch einfache elektrische Schaltmassmahmen.
erfolgt.
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In der Zeichnung, anhand derer die Erfindung erläutert wird, sind
weitere Einzelheiten der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen: Fig.1: Eine
erfindunggemässe Anordnung mit einseitig festgelegtem Anker; Fig.2: Eine Anordnung
mit frei einsellbarem Anker; Fig.3: Eine Anordnung mit zwei Spulen.
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In Fig.1 ist auf ein Magnetjoch M1-Ab mit einer Spule S1, durch einen
Luftspalt L1 getrennt, zunächst ein zweites Magnetjoch M2 mit einer Spule S2 und
sodann weitere Magnetjoche M3,M4... entsprechend angefügt. In den Spulen sind die
Anker Aa,A2,A3..., durch Koppelglieder K1,K2,K3... verbunden, angeordnet.
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Wird die Spule S1 eingeschaltet, dann wird der Anker Aa auf den Anker
Ab gezogen, sodass die gesamte Anordnung einen Hub Hi zurücklegt und eine an einer
bse LA angebrachte Vorrichtung ebenfalls diesen Hub ausführt. Der Anker Aa wird
zweckmässig sd lang ausgeführt, dass sein Ende einem Hilfspol HP der zugeordneten
Spule S1 gegenübersteht, damit der resultierende Luftspalt des gesamten Magnetkreises
des Magnet-
joches Ml möglichst klein ist. Der Luftspalt L1 entkoppelt
das Magnetjoch M1 von denMagnetjochen M2...
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und den Ankern A2...-Bei Einschaltung der Spule S2 wird das Magnetjoch
M2 mit dem Anker A2 aktiviert.
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Der Anker A2 wird ebenfalls angezogen und bildet mit den Hilfspolen
des Joches M-2 einen geschlossenen Magnetkreis. Dadurch wird eine zweite Position
der bse LA erreicht. Insgesamt wirken die Magnetjoche M1 und M2 zusammen mit den
Ankern Aa,Ab und A2 wie eine magnetische Einheit. Auf die gleiche Weise könne die
nachfolgenden Magnetjoche M3,M4... eingeschaltet werden, wobei die bse LA jeweils
um eine weitere Stre H2, H3..in eine stabile neue Lage verschoben wird.
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Die Koppelglieder, können Gelenke sein, die in Langlöchern beweglich
sind. Sie können dabei zusätzlich Druckfedern aufweisen, wie im gezeichneten Beispiel,
sodass sich mechanisch definierte Ruhelagen ergeben, es können jedoch auch andere
Koppelglieder verwendet werden. Die Ausgangslage des Ankers ist aufgrund der Befestigung
des Ankers Ab am Magnetjoch M1 eindeutig definiert. Es ist zweckmässig, die Aktivierung
der Magneten bei dem Magnetjoch M1 zu beginnen.
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In Fig.2 ist die Kombination aus den Ankern Aa..A4 nicht mit den Jochen
M1..M4 verbunden. Dadurch stellt sich bei Einschaltuna etwa der Scule S1 der Anker
Aa symmetrisch zu den Hilfspolen HP des Maqnetioches Ml ein und leqt dabei einen
ersten Hub zurück. Wird sodann die zweite SDule S2 eingeschaltet dann fügen sich
die Anker Aa und A2 zu einem Anker Aa+A2 zusammen, wei-l dadurch ein Luftspaltminimum
entsteht. Wie Fig.2b zeigt, ist eine neue Einheit M1+M2, Aa+A2 entstanden, die etwa
als ein einziger Elektromagnet angesehen werden kann und einen weitere Hubschritt
der Lastöse LA ausgeführt hat, wenn die Länge des Ankers A2 kleiner war als die
Länge des
Magnetjoches M2. Es ist nach Fiq.2c zweckmässig, wenn
die Länge der Anker Aa+A2+A3+A4 gleich der Länge aller Magnetjoche M1-M4 ist, weil
dann die jeweils resultierenden Luftspalte der Magnetkreise am kleinsten sind.
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In Fig. 3 besteht die Anordnung aus zwei Spulen S1 und S2 in einem
gemeinsamen Magnetjoch M und ist insbesondere zur Betätigung des Tonkopfes von M'agnetbandgeräten
geeignet, wenn dieser für Aufzeichnungs und Wiedergabeposition und für Cuebetriebsposition
einstellbar sein soll. Dazu wird zunächst die Spule S2 eingeschaltet.
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Dadurch wird der Anker A 2 gegen den Anker Aa gezogen, der durch
einen Anschlag AN und eine Nocke N i-n einer Ausgangsposition festgelegt ist. Die
Kraft,mit der die Kombination der AnkerAa und A2 gegen den Anschlag AN gezogen wird,entsDricht
der aus der Asymmetrie der Ankerkombination gegenü-ber dem Magnetjoch um die Spule
S 2 herrührenden Kraft. Wird nun die Spule S1 eingeschaltet, dann wirkt die Spulenkombinatioi
S1,52 magnetisch als Einheit- und die Ankerkombination A A2 wird gegen den mit dem
Joch befestigten Anker Ab gezogen. Dadurch entsteht eine zweistufige Bewegung des
den Tonkopf bewegenden Gelenkteiles LA, sodass eine Einstellung des Tonkopfes für
Wiedergabebetrieb und für Cuebetrieb nur durch elektrische Schaltmassnahmen ermöglicht
ist.
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Vorteilhaft sind dabei' die Anker Aa,A2,Ab als Flachanker ausgebildet.
Dadurch können sie durch Stanzen gewonnen werden und überdies kann die gesamte Anordnung
sehr flach gestaltet werden, sodass sie ohne weiteres in die Basisplatte von Mehrfachantrieben
eingeschoben werden kann.
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Ein weiterer Vorteil entsteht dadurch, dass nach dem Einschalten von
mindestens zwei Spulen die dem fest mit dem Joch verbundenen Anker zugeordnete Spule
abschaltbar ist, weil dadurch bei nahezu gleicher Anzugskraft die Energie für die
am Jochende angeordnete Spule wegfällt. Diese Massnahme lässt sich auch bei Anordnungnen
mit mehreren Magnetjochen anwenden.
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Die bei den Anordnungnen nach der Erfindung verwendeten Koppelglieder
sollten zweckmässig aus antimagnetischen Werkstoffen bestehen. Bei Anordnungen,
bei denen Koppelglieder nicht zweckmässig sind, können, auch bei Verwendung mehrer
Anker, Nocken und Anschläge verwendet werden, wobei jedem Anker ein solches Nocken-Anschlagspaar
zugeordnet ist.