DE874516C

DE874516C - Elektromagnet mit zwei Spulen

Info

Publication number: DE874516C
Application number: DEI2205A
Authority: DE
Inventors: Edward John Rabenda
Original assignee: IBM Deutschland GmbH
Current assignee: IBM Deutschland GmbH
Priority date: 1948-03-03
Filing date: 1950-09-28
Publication date: 1953-04-23
Also published as: US2540022A; GB661471A

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 23, APRIL 1953

I 2205 IX b 142 m

Sindelfmgen (Württ.)

Bei elektrischen Lochkarten- und Tabelliermaschinen ist es üblich, daß Relais und andere elektromagnetische Einrichtungen zu irgendwelchen Zeiten bei den einzelnen Arbeitsgängen dieser Maschinen in Parallelschaltung in Betrieb gesetzt werden. In diesen Schaltungen werden oft mehrspurige Relais verwendet, bei denen eine Spule dazu dient, das Anziehen des Ankers zu bewirken, während eine andere Spule den angezogenen Anker hält. Diese Anordnungen sind für die besondere Arbeitsweise dieser Maschinen von gewisser Bedeutung. Normalerweise sind die doppelspurigen Relais so konstruiert, daß derselbe Kern zwei Spulen trägt, und zwar entweder übereinander gewickelt oder nebeneinander. Das Verhältnis zwischen Scheinwiderstand und Amperewindungszahl dieser Wicklungen ist so gewählt, daß die Erregerspule den Anker in sehr kurzer Zeit anzieht, während die Haltespule nach Erregung den Anker angezogen hält. Diese Eigenschaften sind besonders wegen der Schnelligkeit der Arbeitsweise der elektrischen Rechen- und Tabelliermaschinen von Bedeutung. Die Erregerund Haltespulen eines Relais werden häufig mit den entsprechenden Spulen anderer Relais oder auch mit anderen Spulen oder anderen, Stromkreisen parallel geschaltet.

Es hat sich nun herausgestellt, daß bei Parallelschaltung zweier Haltespulen die Erregerspule verhältnismäßig träge den Anker anzieht. Andererseits zeigt sich bei der Parallelschaltung zweier Erregerspulen, daß beim Stromloswerden der Haltespulen eine gewisse Zeit verstreicht, bevor der Anker abfällt. In diesem Fall neigt auch die Erregerspule des zweiten Relais dazu, erregt zu werden, wenn die Haltespule des ersten Relais stromlos gemacht wird. Diese Vorgänge sind auf die Transformatorenwirkung der neben- oder übereinanderliegenden Wicklungen der

Relais zurückzuführen, die bei den schnell arbeitenden Tabellier- und Rechenmaschinen besonders stark auftreten und daher auch leicht Störungen hervorrufen können.

Gemäß der Erfindung wird diese induktive Abhängigkeit zwischen den Spulen dadurch auf ein Minimum reduziert, daß die beiden Spulen auf getrennten Schenkeln eines Magnetkerns sitzen, an dessen drittem Schenkel der Anker drehbar befestigt ist. Dieser Kern

ίο hat zweckmäßig eine Ε-Form. Wenn die beiden 'Spulen auf benachbarten Schenkeln vorgesehen" werden, ist es besonders zweckmäßig, sie gegeneinander versetzt anzuordnen.

Die Zeichnung erläutert die Erfindung an Hand eines Beispiels. Aus der Beschreibung der einzelnen Figuren gehen weitere Merkmale der Erfindung hervor. Bei der Anordnung nach Fig. 1 sind je erne Spule 10 und 11 auf den Schenkeln 12 und 13 eines Magnetkerns angebracht. Dieser Kern besitzt einen dritten Schenkel 15, an dessen einem Ende der Anker 16 drehbar gelagert ist. Dieser steht über ein Zwischenglied 17 mit einer beweglichen Kontaktfeder 18 in Verbindung. Mit dieser Anordnung der Spulen 10 und Ii werden die Verkettungen der magnetischen Kraftlinien über den Kern sowie der Streufluß verringert; noch besser wird dies durch die Fig. 3, 4 und 5 klar.

Fig. 2 zeigt die Kraftlinienverteilung in einem bekannten Relais mit der Erregerspule P, der Haltespule H, dem Kern C und dem Anker A, der drehbar im Zapfen Q auf dem Kern C sitzt. Bei diesem doppelspurigen Relais verlaufen die magnetischen Kraftlinien, die bei der Erregung entweder der Erregerspule P oder der Haltespule H entstehen, durch die Kraftlinien der anderen Spule und umfassen außerdem noch einen Teil der Streuflußlinien der anderen Spule, so daß in den einzelnen Spulen sehr wirkungsvolle Transformatorerscheinungen auftreten. Fig. 3 zeigt nun die Kraftünienverteilung in einem doppelspurigen Relais gemäß der Erfindung. Der Magnetkern C besitzt einen Schenkel M, auf den die Haltespule H gewickelt ist, einen Schenkel L, auf dem die Erregerspule P sitzt, und einen Schenkel K, an dessen freiem Ende der Anker A im Zapfen Q drehbar ist; der Ankert, befindet sich in nicht angezogener Stellung. Der durch die Erregerspule P entstehende Kraftlinienfluß wird im wesentlichen auf den Schenkel L, den oberen Teil des Kerns C, Schenkel K und Ankert beschränkt; es wird praktisch nichts von diesem Kraftlinienfluß in den Bereich der Haltespule H gelangen. Andererseits wird das durch die Haltespule aufgebaute Kraftlinienfeld nur Streulinien erzeugen, die ihren Rücklauf im wesentlichen über dem Schenkel M haben, denn infolge des hohen Widerstandes des Luftspaltes zwischen den Schenkeln M und L einerseits und dem Anker A andererseits werden dort keine Kraftlinien auftreten. Erst wenn der Anker angezogen ist, wie in Fig. 4, entsteht eine Verkettung der Kraftlinienfeider der Spulen P und H.

In diesem Fall sind jedoch im Schenkel K zwei entgegengesetzt verlaufende Kraftlinienfelder vorhanden, nämlich eines von der jeweils erregten Spule und das andere von der dadurch in der anderen Spule entstehenden Gegeninduktionswirkung, die eine unwesentliche Verringerung der Wirkung der ersten zur Folge hat. Daher ist in diesem Fall die Transformatorwirkung, im Vergleich zu der in Fig. 2 beschriebenen, beträchtlich geringer.

Zwischen dem Streufiuß der Halte- und Erregerspule besteht allgemein ein beträchtlicher gegenseitiger Einfluß. Damit die Zeichnungen 2, 3 und 4 übersichtlich bleiben, sind diese Streuflußeinwirkungen nicht eingezeichnet worden. Die Spulen 10, 11 in Fig. ι sind gemäß der Erfindung so angebracht, daß sich die Erregerspule 10 am Ende des Schenkels 12, die Haltespule 11 dagegen am anderen Ende des Schenkels 13 befindet. Diese besondere Gruppierung vermindert daher die gegenseitige Beeinflussung der Spulenkraftlinienfelder noch zusätzlich.

Fig. 4 zeigt diese Anordnung bei angezogenem Anker. Eine weitere Abänderung des Erfindungsgedankens ist durch Fig. 5 dargestellt. Diese liegt darin, daß hier der Schenkel M des Magnetkerns C, auf dem die Erregerspule sitzt, mit dem Kern C über einen nichtmagnetischen Teil B in Verbindung steht. In der Fig. 1 ist dieser Teil auf dem Schenkel· 12 durch die Linien a-h angedeutet. Bei dieser Anordnung verläuft kein Gegenfeld zwischen den Spulen H und P. Der Streufluß allein ist hier ohne irgendwelche nachteiligen Wirkungen. So ist der Fluß von der Spule H (gestrichelt) weitgehend auf den Streufluß beschränkt und praktisch von der Spule P getrennt. Der Weg der Kraftlinien verläuft hier nur über den Schenkel M, Kern C, Schenkel K und Anker Aj Ebenso gelangt auch der Fluß von H nicht zur Spule P.

Claims

Patentansprüche:

1. Elektromagnet mit zwei Spulen, deren Erregung und bzw. oder Abschaltung zu verschiedenen Zeiten erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkern (C) drei Schenkel (K, L, M) besitzt, an deren einem (K) der Kern gelagert ist, während der zweite (L) die eine (P) und der dritte (M) die andere Spule (H) trägt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge- X05 kennzeichnet, daß die beiden Spulen (P, H) auf den beiden Schenkeln (L₁' M) gegeneinander versetzt angeordnet sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden die Spulen tragenden Schenkel (L, M) voneinander magnetisch isoliert sind.

4. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Schenkel (L) dadurch magnetisch isoliert ist, daß in ihn ein nichtmagnetischer Teil (B) eingefügt ist.

5. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkern (C) Ε-Form besitzt.

6. Anordnung nach den Ansprüchen 1 bis 5, iao dadurch gekennzeichnet, daß die die Spulen tragenden Schenkel (L, M) einander benachbart sind.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen

1 5105 4.53