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Kippsolenoid.
Es sind Zeitschalter bekannt, bei denen ein Solenoid den Anker hebt, dessen Abwärtsbewegung durch eine Bremsflüssigkeit gedämpft wird.
Auch sind einfache Kippsolenoide und kippbare Doppelsolenoide bekannt, bei denen der Magnetkern wie ein Laufgewicht axial hin und her bewegt wird und auf diese Weise durch Verschiebung des Schwerpunktes die Kippbewegung vollzieht.
Die Erfindung betrifft ein Kippsolenoid mit zwei auf einem frei drehbaren Hebel gelagerten Spulenkörpern, mit innerhalb der Spulen verschiebbarem Magnetkern, der durch seine hin und her gehende Bewegung den Schwerpunkt des Systems abwechselnd von einer Seite auf die andere bewegt und der in an sich bekannter Weise von einer Bremsflüssigkeit umschlossen ist.
Erfindungsgemäss ist ein oder jedes Ende des Raumes, in welchem sich der aus einem oder mehreren magnetischen und unmagnetisehen Teilen bestehende Kern bewegt, mit einer Flüssigkeitskammer verbunden. Diese Anordnung gestattet den Flüssigkeitsspiegel in der Kammer so zu heben, dass die beim Kippen unbedingt auftretenden Luftblasen, welche die Kippbewegung ungleichförmig gestalten, auch bei grösserer Neigung am Aufsteigen verhindert werden.
Die auf diese Weise gleichförmig gestaltete Kippbewegung kann durch Teilung des Kernes, durch Verwendung von magnetischem und unmagnetischem Material für die Kernteile und durch dessen ver- schiedene Formgebung innerhalb weiter Grenzen beeinflusst werden.
Diese neuartige Konstruktion vereinigt in sich die Vorzüge des Drehmagneten mit jenen des Solenoides und beseitigt die nachteiligen Einflüsse des Luftspaltes. Der Vorteil des neuen Solenoidsystems liegt nicht nur darin, dass das vollständig dicht abgeschlossene Spuleninnere, weil es gegen Verunreinigung geschützt ist, konstante Verhältnisse schafft, sondern auch in der Ausgestaltung als Kippsolenoid, bei dem die elektrische Energie durch eine Kippbewegung der Spule selbst in mechanische Energie umgewandelt wird.
Die Erfindung kann vorteilhaft Anwendung finden für Sehaltzwecke, z. B. Zeitfernschalter, Schaltuhren, Fernschaltautomaten, Kontaktgeber, Signal-und Relaiseinrichtungen oder als Aufzugsvorrichtungen für elektrische Hauptuhren, als Antrieb für elektrische Nebenuhren, Lauf-und Zählwerke, als initiierendes Bewegungsorgan, wie z. B. Gangregler, Automaten, Reklameapparate, Scheibenwischer für Kraftfahrzeuge und überall dort, wo geräuschlos gehende Antriebe in Frage kommen.
Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 1 ist ein Vertikalschnitt durch ein kippbares Doppelsolenoid mit in einer Bremsflüssigkeit gelagertem ungeteiltem Kern und an den Rohrenden angeordneten Flüssigkeitskammern. Fig. 2 ist eine Seitenansicht hiezu.
In Fig. 1 und 2 liegt in einem von zwei Solenoiden 1 und l'umschlossenen, frei drehbar gelagerten Rohr 2 der Spulenkern 3 aus magnetischem Material. Die beiden Rohrenden münden in je eine Flüssigkeitskammer 4 und 4', die durch einen Schraubenverschluss 5,5'und eine Dichtungsplatte 6, 6'hermetisch verschlossen ist. Diese Kammer, die mit dem freien Raum des Spuleninneren in Verbindung steht, dient zur Aufnahme einer Bremsflüssigkeit 7, so dass der Kern 3 in der Bremsflüssigkeit, die zur Vermeidung der Bildung nachteiliger Luftblasen zweckmässig voll aufgefüllt wird, eingebettet liegt. Der äussere Spulenkörper hat einen Schutzmantel 8 aus Isoliermasse, auf der ein zum Spulenkörper verstellbarer Rahmen 9 aus Isoliermaterial sitzt, der durch eine Schraube 10 festgeklemmt wird.
Zu beiden Seiten des Rahmens ist je eine Lasche 11 angeordnet, die in ihrem unteren Teil mit einem Schlitz 17 versehen ist mit je einem Tragarm 12. In diesen beiderseitigen Armen ist je eine auswechselbare Lagersitze 1. 3
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durch eine Schraube 14 so eingeklemmt, dass sie in einer glasharten Pfanne 15 sitzend leicht beweglich ist. 15 a ist eine auswechselbare Reservespitze. Die glasharte Pfanne 15 besitzt in ihrem unteren Ende eine Gewindesehraube 16 zur genauen Einstellung des Drehpunktes. Der im Schlitz 17 der Lasche 11 geführte, als Anschlagstift ausgebildete Schraubstift 18 sichert die Lagerspitze 13 gegen das Herausgehen aus der Pfanne 15 nach oben ; das seitliche Herausgleiten wird durch die Kanten der Winkelkonsolen 19, die die beiden Pfannen tragen, verhindert.
Die beiden auf dem Rahmen 11 befestigten Polklemmen 20 stellen die Verbindung mit der Spulenwicklung her.
Die Wirkungsweise ist folgende : Bei Einschaltung der Spule T wird der Solenoidkern in den Hohlraum der drehbar gelagerten Spule l'hineingezogen. Die den Kern umgebende Bremsflüssigkeit wirkt der Beschleunigung dieser Bewegung entgegen, so dass ein sanftes Anziehen des Kernes erfolgt ; auch der weitere Verlauf der Bewegung bleibt stossfrei. Mit fortschreitender Verschiebung des Magnetkernes wird der Schwerpunkt des Solenoidsystems laufgewichtsartig verschoben und bringt das drehbar gelagerte Solenoidrohr zum Kippen. Wird nunmehr die Spule l'stromlos und die Spule 1 eingeschaltet, dann bewegt sich der Magnetkern in seine Ausgangsstellung zurück ; die Intensität der Bewegung wird durch die den Magnetkern umgebende Bremsflüssigkeit gedämpft.
Mit der rückläufigen Bewegung des Magnetkernes wird auch der Schwerpunkt des Solenoidsystems mitverschoben und das Solenoid kippt wieder in die Ausgangsstellung zurück. Bei neuerlicher Umschaltung des Stromes wiederholt sich dieser Bewegungsvorgang. Die vorhandenen, bei der Kippbewegung nachteilig wirkenden Luftblasen werden gehindert, durch ihr Aufsteigen die Präzision der Kippbewegung nachteilig zu beeinflussen, sobald sie sich zwischen Kern und Innenwand des Solenoidrohres durchzwängen, weil der in den Flüssigkeitskammern höher verlegte Flüssigkeitsspiegel die Luftblasen während der ganzen Dauer der Kippbewegung nicht zur Wirkung gelangen lässt.
Diese Art der Bewegungsdämpfung verhindert beispielsweise wirksam, dass bei einer Bewegungs- übertragung auf das Zeigerwerk einer elektrischen Nebenuhr Zentrifugalkräfte durch'Überschleudern der Zeiger auftreten.
Durch die vorgeschlagene Konstruktion ist auch die Möglichkeit gegeben, die Hin- und Rück- bewegung des magnetischen Kernes des drehbar gelagerten Solenoides innerhalb eines praktisch in Frage kommenden Bereiches entweder durch Ausbalancieren der Spule selbst oder durch Verlegen ihres Drehpunktes zu variieren, so dass das Verhältnis der Bewegungsdauer bei geschlossenem Stromkreis gegenüber der Rückbewegung bei Stromunterbrechung nach Bedarf leicht verändert werden kann.
Um die Empfindlichkeit des Solenoides durch die Stromzuführungsdrähte nicht zu beeinträchtigen, kann im Falle der Anwendung als Relais, Pendel u. a. die Stromzuführung durch die Aufhängung selbst erfolgen. In diesem Falle wären beispielsweise die Schneiden oder Spitzen und die Pfannen vorteilhaft aus oxydationsfreiem Material auszuführen.
Bei der Anwendung des Doppelsolenoides als Pendel kann das Gewicht der Solenoide das der üblichen Pendellinse ersetzen. Durch die Stromzuführung kann die Amplitude der Pendelschwingung stets auf der erforderlichen Höhe gehalten werden. Es kann auch durch gleichzeitige Einschaltung beider Spulen ein Gleichgewichtszustand hergestellt werden, der in einen Ausschlag nach der einen oder ändern Seite übergeht, sobald durch Änderung des Stromes in der einen oder andern Spule (die in Brückenschaltung miteinander liegen oder auch getrennten Stromkreisen angehören können) das Ohmsche Gleich-
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begrenzer, Sperrschalter, Alarmauslöser oder Alarmsignal.