DE2501629B2 - Elektromagnetische Auslösevorrichtung - Google Patents
Elektromagnetische AuslösevorrichtungInfo
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Description
>o
Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Auslösevorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1.
Eine solche Auslösevorrichtung ist aus der DE-OS 39 088 bekannt. Der magnetische Nebenschluß wird r,
bei dieser bekannten Auslösevorrichtung von einem feststehenden, dem Anker ähnlichen Eisenteil gebildet,
das den zugeordneten Polflächen der Joche unter Bildung eines Luftspalt gegenüberliegt. Gegenüber
älteren elektromagnetischen Auslösevorrichturigcn hat dieser magnetische Nebenschluß den Vorteil, daß die
zur Auslösung erforderliche elektrische Leistung relativ gering sein kann, da der von der Spule hervorgerufene
Magnetfluß durch den magnetischen Nebenschluß flieb'en kann, dessen magnetischer Widerstand im ,,
Vergleich zu dem des Permanentmagneten klein ist.
Aus der DE-PS 8 90 992 ist eine elektromagnetische Auslösevorrichtung mit einem Anker bekannt, der
normalerweise gegen die Kraft einer Feder an einem Haltemagneten gehalten wird. Der Haltemagnet weist mi
zwei Joche auf, die auf einer Seite zwischen sich einen Permanentmagneten einschließen und auf der anderen
Seite in dem Anker gegenüberliegenden Palflächen enden. Auf den Jochen ist ferner eine Spule angeordnet,
bei deren Erregung der Anker vom Haltemagneten „·, gelöst wird. Bei dieser bekannten Auslösevorrichtung
verbinden die beiden Joche den Permanentmagneten und den Anker zu einem geschlossenen magnetischen
Kreis, so daß der Anker so lange an die Polflächen der Joche angezogen wird, solange die Spule nicht mit
einein bestimmten Strom erregt wird und in dem magnetischen Kreis einen Fluß hervorruft, der den vom
Permanentmagneten herrührenden Fluß kompensiert Sobald diese Auslösestromstärke erreicht ist, wird der
Anker mit Hilfe einer Feder von den Polflächen der Joche abgezogen. LIm den Wert der Auslösestromstärke
ändern zu können, sieht die bekannte Auslösevorrichtung einen veränderlichen Streu- oder Nebenschlußpfad
parallel zum Anker vor. Dieser magnetische Nebenschluß liegt zwischen dem Permanentmagneten
einerseits und dem Anker andererseits und schwächt den Anteil des vom Permanentmagneten herrührenden
Flusses, der eine Anziehung des Ankers verursacht, zunehmend mit kleiner werdendem Luftspalt im Bereich
des Nebenschlusses.
Aus der DE-PS 9 37 422 ist eine grundsätzlich ähnliche Auslösevorrichtung bekannt, bei der der Wert
der Auslösestromstärke allerdings nicht veränderbar ist
Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektromagnetische Auslösevorrichtung der eingangs bezeichneten Art so
weiterzubilden, daß sie bei Beibehaltung eines einfachen Aufbaus zur unabhängigen Steuerung mehrerer EIemente
verwendet werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs
1 gelöst.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß mit Hilfe ein und desselben
Permanentmagneten und denselben Jochen praktisch zwei Auslösvorrichtungen in einem geschaffen werden,
wobei der Anker einer Auslösevorrichtung jeweils den magnetischen Nebenschluß für die andere Auslösevorrichtung
darstellt.
Eine solche Anordnung eignet sich gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besonders für die
Verwendung zur Steuerung des vorueren und hinteren
Verschlußvorhangs des Schlitzverschlusses einer Kamera, wobei einer der Anker zur Auslösung des vorderen
und der andere zur Auslösung des hinteren Verschlußvorhangs dienen und die jeweilige Spule zur Auslösung
des zugehörigen Verschlußvorhangs kurzzeitig erregbar ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 3
und 4 der Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt
Fig. la eine Draufsicht auf eine elektromagnetische
Auslösevorrichtung einer im Prinzip bekannten Art,
Fig. Ib eine Seitenansicht der in Fig. la gezeigten
bekannten Auslösevorrichtung,
Fig. 2a und 2b Ersatzschaltbilder für die in Fig. la
gezeigte, bekannte Auslösevorrichtung,
Fig. 3a eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Auslösevorrichtung,
F i g. 3b eine Seitenansicht der in F i g. 3a gezeigten Auslösevorrichtung und
Fig. 4 die Belichtungssteuerschaltung einer Spiegelreflexkamera
zur Erläuterung einer bevorzugten An-Wendungsmöglichkeit der erfindungsgemäßen Auslösevorrichtung.
Die Fig. la und Ib zeigen die wichtigsten Teile einer
im Prinzip bekannten elektromagnetischen Auslösevorrichtung. Die Vorrichtung besteht aus einem Anker I1
zwei Jochen 2, 2', einem zwischen den Jochen liegenden Permanentmagneten 4, Spulen 5, 6 und einer Feder 3.
Der Permanentmagnet 4 erzeugt einen magnetischen Fluß Φ\, aufgrunddessen der Anker 1 an die Joche 2, 2'
angezogen wird. Bei Erregung der Spulen 5,6 mit einer
geeigneten Stromstärke wird ein Magnetfluß Φ-<
erzeugt, der im Bereich des Ankers 1 dem Magnetfluß Φ\ entgegengesetzt ist, so daß der Anker 1 aufgrund der
Wirkung der Feder 3 von den Jochen 2, 2' abgehoben wird.
Im einzelnen ist der Anker 1 mit seitlichen Flächen la, la'gezeigt, die den magnetischen Polflächen 2a, 2a'der
Joche 2 bzw. 2' gegenüberliegen. Die Joche bestehen aus magnetischem Material, beispielsweise aus Permalloy,
elektromagnetisch weichem Eisen und so weiter. Sie besitzen eine kleinere Reluktanz als der Permanentmagnet
4. Die Feder 3 übt auf den Anker 1 eine von den Polflächen 2a, 2a' weggerichtete Vorspannung aus.
Vorstehende Teile 2b, 2b', die unterhalb des Permanentmagneten 4 einander zugewandt sind (F i g. 1 a) sind an
dem Joch 2 bzw. dem Joch 2' ausgebildet. Ein geschlossener Magnetkreis für den Magnetfluß, der
durch den durch die Spulen 5, 6 fließenden Strom erzeugt wird, wird durch die vorstehenden Teile 26. 2b'
der Joche 2,2' und den Anker 1 gebildet Die tndflächen
der vorstehenden Teile 2b, 2b' bilden den Luftspalt 2c und sind ferner voneinander getrennt, um die Reluktanz
des geschlossenen Magnetkreises einzustellen.
Im folgenden wird die Funktionsweise der beschriebenen
Vorrichtung unter Bezugnahme auf die F i g. 2a und 2b beschrieben. F i g. 2a ist ein Ersatzschaltbild der
Vorrichtung in dem Zustand, bei dem kein Strom durch die Spulen 5, 6 fließt, und der Anker 1 durch den
Magnetfluß Φ\ des Permanentmagneten 4 gegen die Kraft der Feder 3 auf die Joche 2, 2' gezogen wird.
F i g. 2b ist ein Ersatzschaltbild der Vorrichtung in einem solchen Zustand, bei dem der Strom durch die Spulen 5,
6 fließt, um den Magnetfluß Φ> zu erzeugen, der die
entgegengesetzte Richtung zu dem Magnetfluß Φ\ des Permanentmagneten 4 hat. In Fig. 2a ist R.\ die
Reluktanz des Ankers 1, Rf\ die Reluktanz des
Luftspalts zwischen dem Anker 1 und den lochen 2, 2', Ry ι die Reluktanz der Joche 2,2'und Ry2d\e Reluktanz
der vorstehenden Teile 2b, 2b'. R,_-2 ist die Reluktanz des
Luftspaltes 2c, und Um zeigt die magnetomotorische Kraft des Permanentmagneten 4, während Rm die
Reluktanz des Permanentmagneten darstellt. In Fig. 2b
ist ferner R',\ die Reluktanz des Ankers 1, R',„ die
Reluktanz des Permanentmagneten 4, R\ ι die Reluktanz
der Joche 2, 2', /?'> 2 die Reluktanz der
vorstehenden Teile 2b, 2L·', U\ die magnetomotorische Kraft, die von dem durch die Spule 5 fließenden Strom
erzeugt wird, und Ui die magnetomotorische Kraft, die
von dem durch die Spule 6 fließenden Strom erzeugt wird. Auen wird die Reluktanz, die denselben Wer? wie
die Reluktanz in F i g. 2a hat, durch dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 2a bezeichnet, so daß weitere
Erläuterungen überflüssig sind.
Wenn kein Strom an die Spulen 5, 6 zugeführt wird, verläuft der Magnetfluß Φ\ des Permanentmagneten 4
durch das Joch 2, den Anker 1 und das Joch 2'. Daher wird der Anker I gegen die Kraft der Feder 3 auf die
Joche 2, 2' gezogen. Das zu diesem Zeitpunkt geltende Ersatzschaltbild ist in Fig.2a gezeigt. Wenn als
nächstes ein Strom durch die Spulen 5,6 geschickt wird,
so daß ein Magnetfluß Φι mit der entgegengesetzten
Richtung zu der Richtung des Magnetflusses Φ\ von dem Permanentmagnet 4 erzeugt wird und durch den
Anker 1 hindurchtritt, verläuft der Magnetfluß Φ2 durch
einen geschlossenen Magnetkreis, der aus dem Joch 2', welches aus einem magnetischen Körper besteht, dem
Anker 1, dem Joch 2, das ebenfalls aus einem magnetischen Körper besteht, dem vorstehenden Teil
2b des Joches 2, dem Luftspalt 2c, in dem Luft als nichtmagnetisches Medium vorhanden ist, und dem
vorstehenden Teil 26'des Joches 2' besteht. Daher wird der Magnetfluß Φι durch den Magnetfluß Φ: abgeschwächt,
und der Anker 1 wird durch die Feder 3 nach oben bewegt
Zur weiteren Erläuterung wird die Anziehungskraft Fi (siehe F i g. 2b) zwischen dem Anker 1 und den Jochen
2,2 durch die folgende Gleichung ausgedrückt:
~ϊ
(I!
In dieser Gleichung bedeutet F die Zugkraft der
Feder 3, μα die Permeabilität, Φι den von dem
Permanentmagneten erzeugten Magnetfluß, Φι den von
den Spulen 5, 6 erzeugten Magnetfluß, und 5 die Kontaktfläche zwischen dem Anker . und den Jochen 2,
2\
Daher wird der Anker 1 freigegeben, wenn die Anziehungskraft F2 den Wert F2
< 0 annimmt, das heißt, wenn der Magnetfluß einen bestimmten, vorgegebenen Wert erreicht
Wie bereits erläutert wurde, verläuft der Magnetfluß Φ2 durch den Magnetkreis aus den Teilen 2b, 2b' und
dem Spalt 2c, die eine kleinere Reluktanz als die Reluktanz des Permanentmagneten 4 haben, so daß der
Anker 1 durch eine relativ kleine magnetomotorische Kraft von den Jochen 2, 2' weggehalten werden kann.
Mit anderen Worten wird ein geschlossener Magnetkreis mit kleiner Reluktanz für den Magnetfluß der
Spulen 5, 6 durch den Anker 1, die Joche 2, 2' und die vorstehenden Teile 2b, 2b' der Joche 2, 2' gebildet, so
daß der Strom, der durch die Spulen 5, 6 geschickt werden muß, um den Anker ! auf Abstand zu halten,
klein gemacht werden kann.
Als nächstes wird ein Ausführungsbeispiel der elektromagnetischen Auslösevorrichtung gemäß der
Ert.ndung beschrieben. Die gleichen Teile wie die in der
Vorrichtung nach Fig. la sind mit denselben Bezugszeichen
versehen, so daß eine erneute Erläuterung überflüssig ist. In diesem Ausführungsbeispiel sind zwei
bewegliche Eisenstücke oder Anker 1, 9 an den beiden Enden der Joche 2, 2' vorgesehen, wobei der eine Anker
1 von den Spulen 5, 6 gesteuert wird, während der andere Anker 9 von den Spulen 7, 8 gesteuert wird.
Auch hier verläuft der von den Spulen 5, 6 erzeugte Magnetfluß durch den geschlossenen Magnetkreis mit
einer kleinen Reluktanz, der durch das Joch 2', den Anker i, das Joch 2, den Anker 9 und das Joch 2'gebildet
wird. Daher kann der Anker 1 von den Jochen 2, 2' abgehoben gehalten werden.
Als nächstes wi d die Arbeitsweise dei in F i g. 3a
gezeigten Vorrichtung erläutert.
Wenn kein Strom an die Spulen 5, 6 geliefert wird, üind die Anker t, 9 zuerst an die Joche 2, 2' durch den
Magnetfluß Φ\ de^ Permanentmagneten 4 angezogen.
Wenn als nächstes Strom an die Spulen 5, 6 geliefert wird, wird der Magnetfluß Φ: erzeugt, der die
entgegengesetzte Richtung zu dem Magnetfluß Φ\ hat,
der von dem Permanentmagneten erzeugt wird. Dies ist in der Zeichnung durch den Flußverlauf gezeigt.
Dadurch wird die Anziehungskraft zwischen dem Anker 1 und den magnetischen Polflächen 2a, 2a' abgeschwächt,
und der Anker 1 wird durch die Feder 3 nach oben bewegt und auf Abstand zu den Jochen 2, 2'
gehalten. Da der Magnetfluß Φ2 eine solche Richtung
hat, daß der Anker 9 angezogen wird, wird zu diesem Zeitpunkt der Anker 9 in einem Zustand gelassen, bei
dem er an die anderen Enden der Joche 2,2' angezogen
wird. Wenn als nächstes Strom an die Spulen 7, 8 geliefert wird, wird ein Magnetfluß Φ3 (F i g. 3a) erzeugt.
Da der Magnetfluß Φ} die entgegengesetzte Richtung
zu dem Magnetfluß <f>2 hat, wird die Anziehungskraft
zwischen dem Anker 9 und den Jochen-2,2' verkleinert,
und schließlich wird der Anker 9 durch die Feder 10 von den Jochen 2,2' getrennt.
Als nächstes wird unter Bezugnahme auf Fig. 4 die
Verwendung der Vorrichtung nach Fig. 3a bei einer einäugigen Reflexkamera erläutert.
Fig.4 zeigt die Belichtungssteuerschaltung einer solchen Kamera, durch die der vordere und der hintere
Verschlußvorhang des Schlitzverschlusses der Kamera so gesteuert werden, daß sich die gewünschte, an einem
veränderbaren Widerstand Rt einstellbare Belichtungszeit
ergibt. Die Spulen 5 und 7 in der Schaltung von F i g. 4 sind die Spulen 5 und 7 der Vorrichtung der
F i g. 3a und 3b. Hinsichtlich der Schaltungseinzelheiten wird auf die Darstellung Bezug genommen. Im
folgenden wird nur die grundsätzliche Funktion zur Steuerung der Erregung der Spulen 5 und 7 erläutert.
Wenn bei der Auslösung der Kamera der Umschalter S2 von dem festen Kontakt K\ auf den festen Kontakt K2
umgeschaltet wird, wird infolge der Tatsache, daß nun durch Widerstände Ri und K5 Strom fließt, das
Basispotential eines Transistors Tr2 kleiner als sein
Emitterpotential. Dadurch kommt der Transistor Tr2 in
den eingeschalteten Zustand. Daraufhin wird ein Kondensator C2 über einen Widerstand R2 aufgeladen.
Zugleich wird ein Transistor Tn eingeschaltet und bleibt
während einer Zeitdauer eingeschaltet, die von der durch den Kondensator C2 und den Widerstand R2
gebildeten Zeitkonstante abhängt. Wenn der Transistor 77ϊ eingeschaltet wird, entlädt sich ein Kondensator G,
der vorher über einen Widerstand R\ über den > Hauptschalter Si aus der Stromquelle E aufgeladen
wurde, in Impulsform durch die Spule 5. Wie zuvor erläutert, führt diese Erregung der Spule 5 dazu, daß sich
der Anker 1 von den Jochen 2,2' löst, woraufhin infolge einer nicht dargestellten Kopplung des Ankers 1 mit
"i dem ebenfalls nicht dargestellten vorderen Verschlußvorhang
letzterer ausgelöst wird und die Belichtung eingeleitet wird. Das Umschalten des Schalters .9.>
auf den Kontakt K2 ist zugleich der Startpunkt für die
Aufladung eines Kondensators G. der mit dem bereits
π erwähnten veränderbaren Widerstand Rn eine Zeitkonstantenschaltung
für die Einstellung der Belichtungszeit bildet. Nach Ablauf der von dieser Zeitkonstantenschaltung
vorgegebenen Belichtungszeit wird ein Schaltkreis 17, etwa ein Schmitt-Trigger, getriggert und von diesem
:n ein Transistor Tr1 über einen Kondensator C eingeschaltet,
der mit den Widerständen Ri und R» verbunden
ist. Wenn der Transistor Tn eingeschaltet ist. entlädt sich ein Kondensator Ci. der vorher über einen
Widerstand Ro aufgeladen wurde, in Impulsform durch
r. die Spule 7 der Auslösevorrichtung. Aufgrund dieses Impulses löst sich nun der Anker 9 und gibt den hinteren
Verschlußvorhang frei, der nun die Belichtung beendet. Wenn die erfindungsgemäße elektromagnetische Auslösevorrichtung
zur Belici.iungssteuerung einer Kamera
in verwendet wird, wirkt sich vorteilhaft aus. daß der an
die Spulen 5, 7 gelieferte Strom sehr klein sein kann und daß jeweils eine kurzzeitige Stromzufuhr genügt, so daß
insgesamt der Verbrauch der Stromquelle sehr gering ist.
IIil·r/u .1 Blatt
Claims (2)
1. Elektromagnetische Auslösevorrichtung für einen Anker, der im stromlosen Zustand der
Auslösevorrichtung gegen die Kraft einer Feder an einem Haltemagneten gehalten ist, bei der der
Haltemagnet zwei Joche aufweist, die zwischen sich einen Permanentmagneten einschließen und an
einem Ende in dem Anker gegenüberliegenden Polflächen enden, bei der auf den Jochen je eine
erste Spule angeordnet ist, bei deren Erregung der Anker vom Haltemagneten lösbar ist, und bei der die
Joche in einem auf der dem Anker abgewandten Seite des Permanentmagneten liegenden Bereich
einen magnetischen Nebenschluß zum Permanentmagneten bilden, dadurch gekennzeichnet,
daß der magnetische Nebenschluß einen am anderen Ende der Joche (2,4) angeordneten anderen
Anker (9) aufweist, daß auf den Jochen (2,4) je eine
andere Spule (7,8) angeordnet ist, die zur Steuerung des anderen Ankers (9) einen denjenigen (Φ2) der
ersten Spule (5, 6) entgegengerichteten Magnetfluß (Φ3) erzeugen, und daß der andere Anker (9) im
stromlosen Zustand der anderen Spule (7, H) gegen die Kraft einer anderen Feder (10) sin dem
Haltemagneten gehalten ist.
2. Auslösevorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung zur Steuerung von
vorderem u;.J hinterem Verschlußvorhang des Schlitzverschlusses einer Kar^ra, wobei einer der
Anker (1) zur Auslösung des vorderen und der andere Anker (9) zur Auslö-'ing des hinteren
Verschlußvorhangs dienen und die jeweilige Spule (5, 6; 7, 8) zur Auslösung des zugehörigen
Verschlußvorhangs kurzzeitig erregbar ist.
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JPS50101784A (de) | 1975-08-12 |
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Legal Events
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |