DE654405C - Polarisierte elektromagnetische Vorrichtung mit schwingendem Anker - Google Patents

Description

• Polarisierte elektromagnetische Vorrichtung mit schwingendem Anker Das Hauptpatent und diesem entsprechende Veröffentlichungen betreffen eine elektromagnetische Vorrichtung, insbesondere ein polarisiertes Relais, mit einem magnetischen Kreis niedrigen Widerstandes, der die Erregerspule, die den veränderlichen Magnetfluß erzeugt, enthält, und mit einem Dauermagnetkreis verhältnismäßig hohen Widerstandes, der aus zwei parallelen, über den beweglichen Anker geschlossenen Zweigen besteht. Diese parallelen Zweige sind derart zueinander angeordnet, daß die einen ihrer gleichnamigen Pole sich an dem Arbeitsluftspalt, in dem der Anker schwingt, gegenüberstehen, während die anderen Pole sich in dem schwingenden Anker vereinigen. In jedem der Magnetkreise ist dabei ein besonderer Dauermagnet vorgesehen. Hieraus ergibt sich der Nachteil, daß bei nicht völliger Gleichlieit dieser Magnete, sei es, daß diese Eigentümlichkeit von vornherein vorhanden ist, sei es, daß sich der Zustand dieser Magnete während des Betriebes allmählich ändert, die auf den Anker wirkenden magnetischen Kräfte unsymmetrisch werden und dadurch beispielsweise Verzerrungen bei der Übermittlung telegraphischer Zeichen infolge des einseitigen Arbeitens des Ankers entstehen können.
• Bei dem Gegenstand des Hauptpatents besteht ein weiterer Nachteil darin, daß über die Dauermagnetkreise ein Nebenschluß zu dem veränderlichen Magnetkreis gebildet ist, der dessen Einwirkung auf den Anker trotz der hohen magnetischen Widerstände schwächt.
• Gemäß der Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden, daß die Erregung der beiden Dauermagnetkreise derart durch einen einzigen Dauermagneten erfolgt, daß der veränderliche Magnetkreis von dem Dauermagnetkreise außer durch den Arbeitsluftspalt für den Anker durch Teile großen magnetischen Widerstandes geschieden ist. Dieser Widerstand wird insbesondere durch zusätzliche Luftspalte herbeigeführt; auch können die den Luftspalt bildenden Polstücke entsprechend bemessen und aus Material gebildet sein, dessen Magnetisierung im Sättigungsgebiet liegt.
• Es sind bereits polarisierte Relais bekannt, bei denen der. Dauermagnetfluß in zwei parallelen magnetischen Kreisen durch einen für beide gemeinsamen Dauermagneten erzeugt wurde, so- daß_ Änderungen des Magnetismus mit Bezug auf den Anker völlig symmetrisch waren. Derartige Magnetsysteme waren jedoch insofern nachteilig gebaut, als der zum, größten Teil aus Weicheisen kleinen magner tischen Widerstandes bestehende Kreis fii#' den veränderlichen Magnetfluß auch.von deiü. stetigen Fluß des Dauermagneten auf der gesamten Länge durchsetzt wurde. Durch die Vorm.agnetisierung der Weicheisenwege entstehen aber erhebliche Hvsteresisverluste, und die zusätzliche Magnetisierbarkeit des Eisens läßt nach. Diese Überlagerung des Dauermagnetismus und des veränderlichen Magnetismus ist in der neuen Anordnung grundsätzlich vermieden, so daß die beiden Magnetflüsse sich nur für ein kurzes, am Luftspalt gelegenes Stück des Eisenweges überlagern, Nebenschlüsse für den einen Kreis durch den anderen aber vermieden sind.
• In den Zeichnungen sind mehrere Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Fig. i zeigt dabei in schematischer Weise die Anordnung der Einzelteile der elektromagnetischen Vorrichtung, während die Fig. a bis 4 zwei praktische Ausführungsbeispiele veranschaulichen.
• Bei der Anordnung nach Fig. i wird der veränderliche-Magnetfluß durch eine Spule.Yp. die auf einem Weicheisenkern K angeordnet ist, erzeugt. An diesen schließen sich Schenkel L, die durch je einen Luftspalt von den Hauptluftspalt einschließenden Polstücken 11 getrennt sind. Innerhalb des Hauptluftspaltes schwingt der aus Weicheisen gefertigte Anker A, der an seinem oberen Ende sich zwischen Kontakten bewegt und an dein unteren Ende mit einem stabförmigen Dauermagneten P verbunden ist. An den unteren Pol des Dauermagneten sind zwei Weicheisenj oche 0 angeschlossen, deren freie Enden S, S',` wiederum durch einen Luftspalt getrennt, den Polstücken Abi gegenüberstehen. Es werden dementsprechend zwei parallele Dauermagnetflüsse auftreten, die sich über die Polstücke llf und den im dargestellten Beispiel ',Mordpolarität aufweisenden Anker erstrecken. Der wechselnde, durch die Spule Sp erzeugte Magnetfluß verläuft ebenfalls über die Polstücke 31. Infolge der Anordnung der Luftspalte und durch Wahl eines Materials hohen magnetischen Widerstandes für die Polstücke 11 wird erreicht, daß die Dauermagnetkreise und der veränderliche Magnetkreis praktisch fast völlig voneinander getrennt sind und sich gegenseitig nicht beeinflussen. Es wird dadurch eine Änderung des Dauermagnetismus, wie sie sonst bei Spannungsstößen, die über die Spule Sp verlaufen, verursacht werden kann, verhütet. Durch die Verwendung nur eines Dauermagneten für die beiden zu speisenden Kreise wird vermieden, daß ein Machlassen des Dauermagnetismus eine Unsvmmetr ie der auf den Anker wirkenden Kräfte hervorbringen kann.
• In Fig. a ist ein polarisiertes Relais dargestellt, bei dem der veränderliche Fluß durch e,ijiür Spule i erzeugt wird, die auf einem rechteckig gebogenen Weicheisenkern 2 angeordnet ist. Der Dauermagnetfluß wird durch einen U-förmigen Dauermagneten 3 iien-orgerufen. Dieser ist an seinem oberen Pol, dein Südpol S, mit zwei Polschuhen ,4 versehen. Auf dem unteren Pol, dem Nordpol N, des Dauermagneten 3 ist mittels eines Weicheisenpolstückes 6 und einer Halterung ,~ der mindestens an seinem unteren Teil aus Weicheisen gefertigte Anker 5 befestigt, dessen oberes Ende zwischen festen Kontakten 8 hin und her schwingt. Der Anker und seine Kontakte sind mit einer gasdichten Patrone 9 umgeben, die auf der Halterung 7 befestigt ist. Innerhalb der Patrone 9 sind winkelförmige Polschuhe 1o befestigt, die mit ihrem oberen Teil den freien Enden der Südpolschuhe .I und mit dem unteren Teil den Enden des Weicheisenkernes s gegenüberstehen und im übrigen den Luftspalt für den Anker 5 bilden. Die Polenden des veränderlichen Magnetkreises und die oberen Pole des Dauermagnetkreises liegen in verschiedenen Ebenen übereinander und sind durch Luftspalte und die Wandung der Patrone von den Polschuhen 1o getrennt. Die Polschuhe zo und 4. sind annähernd magnetisch gesättigt, so daß hierdurch und wegen der Luftspalte eine Beeinflussung des Dauermagnetkreises durch den veränderlichen Magnetkreis praktisch ausgeschlossen ist.
• In den Fig. 3 und 4 ist ein dein eben beschriebenen ähnliches Relais in V order- und Seitenansicht dargestellt. Der Dauermagnetisinus wird durch einen U-förmigen Magneten i i erzeugt, der an seinem oberen Pol, dem Südpol, durch ein Verbindungsstück 13 mit gabelförmig gestalteten Polschuhen 11. verbunden ist. Diese umschließen die den Anker 16 und dessen Kontaktanordnung 17 aufnehmende Patrone i5. Der veränderliche magnetische Fluß wird durch eine Spule 18 erzeugt, die auf einem rechtwinklig gebogenen Weicheisenkern 19 angeordnet ist. Die freien Enden dieses Kerns sind durch einen Luftspalt von Polstücken 2o getrennt, die den Luftspalt für den Anker 16 bilden. Der gabelförmige Südpol 11. und der Weicheisenkern z9 liegen in verschiedenen waagerechten Ebenen. Die Teile des Südpoles 1:I sind mittels Schrauben 1z in ihrer Entfernung zu den Polschuhen 2t verstellbar, die den Dauermagnetfluß den Zwischenpolstücken 2o und damit dem Ankerluftspalt zuführen.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Polarisierte elektromagnetische Vorrichtung mit schwingendem Anker, z. B. Relais, mit einem Magnetkreis niedrigen Widerstandes, der die den veränderlichen Magnetfluß erzeugende Erregerspule enthält, und mit einem Dauermagnetkreis verhältnismäßig hohen Widerstandes, der aus zwei parallelen, über den beweglichen Anker geschlossenen Zweigen besteht, nach Patent 6o7 2o3, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregung der beiden Zweige des Dauermagnetkreises derart durch einen einzigen Dauermagneten erfolgt, daß der veränderliche Magnetkreis von dem Dauermagnetkreise außer durch den Arbeitsluftspalt für den Anker- durch. Teile großen magnetischen Widerstandes, insbesondere zusätzliche Luftspalte und Teile, deren Magnetisierung im Sättigungsgebiet liegt, getrennt ist.
2. 2. Polarisierte magnetische Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die fest mit dem Dauermagnet verbundenen gleichnamigen Pole als auch die Enden des veränderlichen Magnetkreises durch Luftspalte von den Ankerluftspalt begrenzenden, den Magnetfluß beider Kreise allein gemeinsam führenden Polstücken getrennt sind.
3. 3. Polarisierte magnetische Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende des Dauermagneten gabelförmig gestaltet, insbesondere mit entsprechenden Polstücken versehen ist, die den Ankerluftspalt, gegebenenfalls einstellbar, begrenzen. q.. Polarisierte magnetische Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der gabelförmig aufgeteilte Pol des Dauermagneten und die Enden des den veränderlichen Magnetfluß führenden Magnetkörpers in verschiedenen Ebenen liegen, wobei der Dauermagnetfluß über zweckmäßig durch Luftspalte von den Polenden getrennte Zwischenpolschuhe in die Ebene des Magnetkörpers für den veränderlichen Fluß geführt ist.