DE267556C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

.-■-J\ß 267556 -■ KLASSE 21 g. GRUPPE

in PARIS.

Elektromagnet. Patentiert im Deutschen Reiche vom 31. August 1912 ab.

Die Erfindung bezieht sich auf Elektromagnete und ähnliche Apparate. Sie betrifft nicht allein solche Apparate, bei denen in der Klebestellung des Ankers bereits die Wirkungen ausgeglichen sind, die durch die Verschiedenheit des magnetischen Widerstandes beim Durchgang des Ankers von der Losstellung in die Klebestellung entstehen, wie es auch schon in der belgischen Patentschrift 227830 vom 6. August ig 10 vorgesehen ist. Die Erfindung betrifft vielmehr auch solche Apparate, die unter dem Einfluß einer derartigen Wirkung einer sehr groben Bewegung des Ankers sowohl bei der Anziehung wie bei der Lösung desselben gehorchen. Außerdem bezieht sich die Erfindung auch auf derartige Anordnungen, wo "die Verschiedenheit des magnetischen Widerstandes auch in den Punkten zwischen der Klebe- und Losstellung kompensiert ist. Dies gilt auch für die Fälle, wo, wie es besonders bei Elektromagneten . von Hufeisenform im Gegensatz zu Elektromagneten von rechtwinkliger Gestalt und demgemäß mit offenen Kreisen vorkommt, ein Luftzwischenraum von schwachem Einfluß in bezug auf die Größe der Veränderungen vorhanden ist, denen der magnetische Widerstand unter den gewöhnlichen Bedingungen unterworfen ist.

Die Erfindung besteht hauptsächlich darin, bei Apparaten der in Frage kommenden Art nicht nur, wie es in der erwähnten Patentschrift bereits vorgesehen ist, eine Anordnung anzubringen, die einmal aus einem Widerstand besteht, der in den Stromkreis während der Klebestellung des Ankers gelegt wird und die Wirkungen der magnetischen Widerstandsänderungen bei der Bewegung des Ankers kompensiert, und zweitens aus Vorrichtungen, die den Widerstand in entsprechender Weise 'wirksam oder unwirksam werden lassen, sondern auch in der Vorsehung von Mitteln an den in Frage kommenden Apparaten, die derart auf den Widerstand wirken, daß er erst dann wieder unwirksam wird, wenn der Anker in die vollständige Losstellung zurückgekehrt ist. Ferner erzielt die Erfindung die Verwendung von Mitteln, die dem Widerstand die Möglichkeit geben, auch in Punkten zwischen der Los- und Klebestellung derart zu wirken, daß in den Stromkreis nur ein bestimmter Teil gelegt wird, der in jedem Augenblick proportional der Größe der auftretenden Änderungen des magnetischen Widerstandes ist. Zugleich erhält man gemäß der Erfindung die Möglichkeit, bei den in Frage kommenden Apparaten an Stelle des Widerstandes ein System zu be- _ nutzen, das selbst mit dem Anker verbunden wird, um diesen in der Losstellung zu erhalten. In bestimmten Fällen muß das System so angeordnet werden, daß sein Einfluß auf den Anker, mit dem es verbunden ist, augenscheinlich für alle Stellungen des Ankers stets derselbe bleibt.

Die Erfindung weist auf gewisse Ausführungsformen hin und im besonderen als Beispiel eines neuen technischen Fortschrittes auf die Apparate, die die Anwendung dieser umfassen, aufdie zu ihrer Anordnung geeigneten Elemente und auf die Einrichtung der in Frage kommenden Apparate hin,

Der Erfindüngsgedanke ist in den Figuren an mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt.

Fig. ι bis 3 stellen in seitlicher Ansicht einen

Elektromagneten in den Stellungen dar, die die einzelnen Elemente einnehmen, wenn der Anker

- von seiner Losstellung zur Klebestellung geht. Fig. 4 bis 6 zeigen in den gleichen Stellungen eine etwas abgeänderte Ausführungsform.
Fig. 7 bis 9 bringen eine weitere Ausführungsform.

Fig. io zeigt in seitlicher Ansicht einen Elektromagneten gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung.

Fig. Ii und 12 stellen einen Elektromagneten nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung dar.

Der Elektromagnet hat bei allen Äusführungsformen Hufeisenform oder ist ähnlich ausgeführt. Auf dem Kern α befinden sich zwei Spulen b. Der Anker ist mit c bezeichnet. Der Widerstand d führt, wenn sich der Anker in seiner Klebestellung befindet, die Kompensation der Einflüsse herbei, welche die Änderungen des magnetischen Widerstandes in dem magnetischen Kraftfluß hervorrufen, und die dadurch entstehen, daß der Anker von seiner Losstellung in die Klebestellung geht. Die Kompensierung muß dann gemäß den einzelnen Fällen kleiner, gleich oder stärker als die Einflüsse sein.

Ferner verwendet man, wie es der am häufigsten vorliegende Fall ist, Mittel, durch die der Widerstand d unwirksam gemacht wird, wenn der Anker c sich in der Losstellung befindet, um es auch zu bleiben, wenn der Anker angezogen wird. Diese Vorrichtungen schalten außerdem am Ende der Bewegung den Widerstand wieder ein und halten ihn in -diesem Zustande bis zu dem Augenblick, wo der Anker vollständig in seine Losstellung zurückgekehrt ist. In Fällen, wo eine große Präzision erforderlich ist, benutzt man ferner Vorrichtungen, durch die der dann entsprechend gebaute Widerstand in jedem Augenblick auf die gewünschte W⁷eise_ wirkt, so daß die erwähnten Wirkungen niemals auftreten können. Gemäß den Fig. 1 bis 3 bestehen diese Mittel darin, daß auf der äußeren Oberfläche des Ankers c eine Blattfeder e isoliert angeordnet ist. Dieselbe hat das Bestreben, ausgespreizt zu bleiben, und trägt einen Anschlag e¹, der in Berührung mit einem entsprechend auf dem Anker vorgesehenen Anschlag c¹ kommen kann. An dem äußeren Ende der Feder ist ein kleines Stück e² aus weichem Eisen vorgesehen, wobei das äußere entsprechende Ende des Ankers c zweckmäßig bogenförmig ausgeschnitten ist. Bei der Erregung des Elektromagneten unterliegt auch die Feder der Anziehung des Kernes a.

Bei einem bestimmten Punkte dieser Bewegung wird nun das Stück e² durch einen Anschlag f aufgehalten, der zu diesem Zweck in dem Gehäuse des Elektromagneten vorgesehen ist. Außerdem ist aber auch in dem Gehäuse ein Stift g angeordnet, der.dazu bestimmt ist, das 6j Ausschwingen der Feder nach der anderen Richtung zu begrenzen. Durch diese Vorrichtungen wird der Widerstand kurz geschlossen, wenn die beiden Anschläge c¹ und e¹ in Berührung kommen, und in den Stromkreis ein- 7c geschaltet, wenn dieser Kontakt wieder unterbrochen wird.

Im normalen Zustande ist der Widerstand d kurzgeschlossen (Fig. 1). Sobald der den Elektromagneten erregende Strom größer wird, findet eine zuerst gemeinsame Anziehung des Ankers e und der Feder e (Fig. 2) statt, während der Widerstand kurzgeschlossen bleibt. Die gemeinsame Anziehung beider Teile dauert so lange, bis der an der Feder angeordnete Teil e² gegen den Anschlag f stößt. Dadurch wird der Kontakt e^-c¹ unterbrochen und der Widerstand d plötzlich in den Stromkreis eingeschaltet. Sobald nun der Strom seinen früheren Wert wieder erhält oder genauer den Wert wieder erhält, der ein Loslassen des Ankers möglich werden läßt, findet eine Rückkehr des Ankers in seine normale Stellung statt, während der Widerstand d noch in dem Stromkreis bis zum Ende der Rückschwingung liegen bleibt. Er ermöglicht infolgedessen, weil der magnetische Widerstand fortschreitend größer wird, ein sehr plötzliches Abreißen des Ankers.

Eine zweite Ausführungsform ist in den Fig. 4 bis 6 dargestellt. Auch hier kommt eine Blattfeder e, ein Paar Anschläge e¹ und c¹ und ein Anschlagstift g, wie in der vorhergehenden Ausführung, zur Verwendung. An dem Anker selbst ist aber ein Federriegel h vorgesehen, der das Bestreben hat, den Anker und die io< Feder verbunden zu erhalten. Außerdem befindet sich an dem Magnetgehäuse ein Zahn i, der die Klinke h zwingt, beim Anzug des Ankers c die Feder β -freizugeben, sobald der Anker eine bestimmte Stellung erreicht hat, 10; Der Zahn i hindert sodann auch die Klinke h, vor der vollständigen Rückkehr des Ankers c in seine Losstellung in die Feder e einzudringen. Die Beeinflussung des Widerstands geschieht auf die gleiche Weise wie bei der auf den vorher- nc gehenden Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführung.

Eine dritte Ausführungsform ist in den Fig. 7 bis 9 dargestellt. An dem Gestell des Elektromagneten ist ein Stift j mit einem Anschlag j¹ und eine Blattfeder e mit einem Anschag e¹ 11; vorgesehen, die bestrebt ist, den Anschlag e¹ mit dem Anschlag 7¹ in Berührung zu halten. Ferner ist auf der Elektromagnetplatte eine Hilfsblattfeder k angeordnet, die auf die Feder e derart einwirkt, daß der Anschlag e¹ außer 12c Berührung mit dem Kontakt j¹ gebracht wird. Um die Wirksamkeit der Feder k zu regeln,

ist an dem einen Arm des als zweiarmiger Hebel ausgebildeten Ankers c ein Führungsstift / vorgesehen, der auf der Krümmung der Feder k entlang gleitet Und diese in der Ruhelage so zurückhält, daß sie die Feder e nicht beeinflussen kann (Fig. 7). Wenn der Anker c sich bewegt und sich seiner Klebestellung nähert, beginnt der Führungsstift I auf die Feder e einzuwirken und sie hochzuheben, während zu gleicher Zeit die Feder k befreit wird und sich vermöge ihrer Spannung unter die hochgehobene Feder e bewegen kann (Fig. 8). Während nun der Anker in seine Losstellung zurückkehrt, hält die Feder k die Feder e dauernd hoch (Fig. g). Erst am Ende der Rückschwingung des Ankers wird die Feder k durch den Führungsstift / weggedrückt, so daß nunmehr erst die Feder e in ihre ursprüngliche Lage zurückkehren kann. Durch diese einzelnen Bewegungen wird der Widerstand d auf die oben erwähnte Weise beeinflußt.

Eine weitere Ausführungsform des Erfindungsgedankens ist in Fig. 10 dargestellt. Der Widerstand d wird hier durch eine entsprechend lange Metallschiene gebildet, in die auch noch eine Reihe von Widerstandsspulen eingeschaltet werden kann. Mit dem Anker c ist außerdem ein Hebel m verbunden, der drehbar um ein Gelenk m° gelagert und mit einem Schleifkontakt m¹ versehen ist, welcher dauernd auf dem Widerstand d schleift und in den Stromkreis einen Teil des Widerstandes einschaltet, dessen Größe sich proportional der Bewegung des Ankers von der Losstellung in die Klebestellung und umgekehrt ändert. Wenn nun der Widerstand d richtig gewählt ist, so erhält man hierdurch eine Kompensierung, die in jedem Augenblick unabhängig von dem Einflüsse der Änderung des magnetischen Widerstandes ist.

Das gleiche Resultat kann man auch durch die in den Fig. 11 und 12 gezeigte Ausführungsform erhalten. Hier wird der Widerstand d durch eine Reihe von Spulen oder auch durch eine metallische, entsprechend lange Schiene gebildet. An dem Anker sind außerdem eine Anzahl von Blattfedern η von verschiedener Bogenkrümmung angeordnet, die die Wider . stände im normalen Zustande kurzschließen und sie in so viel größerem Maße einschalten, als der Anker c sich von seiner Lossteilung in die Klebestellung bewegt, und umgekehrt.

Die Federn können auch so angeordnet werden, daß der Anker genau dem gleichen entgegenwirkenden Effekt wie dem des magnetisehen Kraftflusses unterworfen ist. Will man die Feder vollständig vermeiden, so stellt man den Elektromagneten so auf, wie es auch in Fig. 10 gezeigt ist, daß das Übergewicht des Ankers die Wirkung der Feder ersetzt. In anderer Ausführung kann man gemäß der Fig. 11 an dem Anker drehbar einen Hebel 0 anschließen, der an einem bestimmten Punkt seiner Länge auf einer Achse o° drehbar gelagert ist. In dieser Achse ist außerdem ein Zeiger o¹ vorgesehen, der der Federwirkung o² unterworfen ist; so daß' die verlangten Resultate wirklich erhalten werden.

Die Erfindung läßt sich auch für solche Fälle verwenden, wo ein Elektromagnet als Belastungsbegrenzer dienen soll. In diesem Falle, wo der Widerstand einmal vergrößert werden soll, sobald die Stromstärke ein Maximum i¹ erreicht und andererseits dann vermindert werden muß, sobald die Stromstärke ein Minimum i² erreicht, wählt man eine Ausführungsform, bei der der Anker eines an einen Shunt angeschlossenen Elektromagneten durch die maximale Spannung des Stromes angezogen wird. Er schaltet dabei durch die öffnung zweier Kontakte einerseits einen Widerstand in den Stromkreis des Elektromagneten und einen zweiten Widerstand zur Herabsetzung der Stromstärke in den Hauptstromkreis ein und erfüllt somit die Aufgabe eines Belastungsbegrenzers.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Sie umfaßt im Gegenteil alle Abänderungen sowie alle Verwendungsgebiete, wie z. B. die der leuchtenden Reklame- go Schilder.

Claims (5)

Patent-Ansprüche:

1. Elektromagnet, bei welchem der zwei bestimmte Stellungen einnehmende Anker bei seiner Anziehung einen mit der Magnetwicklung hintereinander geschalteten Widerstand einschaltet und damit die Veränderungen des magnetischen Widerstandes ausgleicht, dadurch gekennzeichnet, daß die vollständige Ausschaltung des Widerstandes erst erfolgt, wenn der Anker in seine endgültige Abreißstellung zurückgekehrt ist.

2. Elektromagnetische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein- und Ausschaltung des Widerstandes in den Stromkreis durch eine auf dem Anker befestigte Feder erfolgt, die beim Erreichen der genügenden Stromstärke mit dem Anker zugleich angezogen wird und durch einen Anschlag kurz vor dem Erreichen der Klebestellung des Ankers von diesem losgerissen wird und dadurch den Widerstand einschaltet, um mit dem Anker erst wieder in Berührung zu kommen, wenn derselbe seine Losstellung erreicht hat.

3. Elektromagnetische Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein- und Ausschaltung des Wider-Standes in den Stromkreis durch eine auf dem Anker befestigte Feder (e) gesichert

wird, die dem Einfluß einer Verlängerung (I) des Ankers in dem Moment unterliegt, wo dieser in seine Klebestellung kommt, derart, daß dieFeder (e) durch eine von der Verlängerung freigegebene Feder (k) angehoben und so lange unter Spannung gehalten wird, bis die Verlängerung (I) bei der Ankunft des Ankers in die Losstellung die zweite Feder (k) wieder festlegt und damit die erste befreit.

4. Elektromagnetische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand oder die an seine Stelle tretende Widerstandsschiene derart mit dem Anker in Verbindung steht, daß der Widerstand kontinuierlich bei der Bewegung des Ankers ein- und ausgeschaltet wird. -

5. Elektromagnetische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Reihe von Widerständen derart mit dem Anker in Verbindung steht, daß diese Widerstände stufenweise und proportional der, Bewegung des Ankers ein- und ausgeschaltet werden. ■ ... . . ■ ■

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.