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Steuermagnet
Die Erfindung bezieht sich auf einen Steuermagneten.
Bei bekannten Steuermagneten ist der Eisenkern aus gegenseitig beweglichen Teilen aufgebaut, die in Ausgangsstellung in einem Abstand voneinander liegen und sich bei Erregung des Magnets im Sinne der Verringerung ihres gegenseitigen Abstandes bewegen. Die Betriebsspannung kann dabei von der Nennspannung des Steuermagnets abweichen, wobei die Betriebsspannung 80 bis 85% der Nennspannung betragen kann. Die bekannten Steuermagnete können nun nicht genau bei der unteren Spannungsgrenze angelassen werden. Einerseits aus technologischen Gründen und anderseits infolge des Aufbaues werden sie praktisch bereits weit unter der unteren Spannungsgrenze angelassen. Bei richtiger Bemessung reicht aber ihre Zugkraft unterhalb der unteren Spannungsgrenze zum vollständigen Einschalten des Schalters nicht mehr aus.
Es sind zwar Steuermagnete bekannt, bei welchen die Ausgangslage, z. B. durch die Einstellung der Kraft einer sogenannten Rückzugfeder, zwischen engeren Grenzen geregelt werden kann. Diese sind aber mit dem Nachteil der Zunahme der Abmessungen des Zugmagnets und somit seines Gewichtes behaftet.
Trotzdem kann es bei den zeitgemässen Magnetschaltern vorkommen, dass sie bei Spannungen, die geringer sind als der untere Grenzwert der Nennspannung, abbrennen, wodurch regelungstechnische Einrichtungen, in denen eine hohe Anzahl von Magnetschalter zur Anwendung gelangt, beschädigt und unbrauchbar werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die an Magnetschalter gestellten Forderungen bei Abnahme der Abmessungen zu befriedigen. Die Erfindung geht davon aus, dass die Steuermagnete nur bei der vorbestimmten unteren Spannungsgrenze angelassen werden dürfen und bis zu diesem Zeitpunkt mechanisch verriegelt werden müssen. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass einerseits der Steuermagnet den Normvorschriften entspricht und dabei geringste Abmessungen aufweist, und anderseits ein Abbrennen, das durch Abweichungen von der Betriebsspannung bedingt ist, vermieden werden kann, so dass auf diese Weise etwaige ernsthafte Betriebsstörungen verhütet werden.
Die Erfindung selbst besteht darin, dass bei einem Steuermagnet mit einem aus gegenseitig beweglichen Teilen aufgebauten zweiteiligen Eisenkern und einem als Hebel ausgebildeten Anker, der, am einen Eisenkemteil gelagert, zum Hauptfeld des Eisenkernes parallel liegt und um seine Lagerung gegen einen Kraftspeicher aus einer in die Bewegungsbahn des andern Eisenkernteiles ragenden Verriegelungslage in eine ausserhalb dieser Bewegungsbahn liegende Entriegelungslage verschwenkbar angeordnet ist, der Anker als Hebel im Sinne der Erfindung zwei Arme aufweist, deren einer über Hilfspole des die Lagerung des Ankers tragenden Eisenkernteiles reicht und sich an diesem mittels des Kraftspeichers abstützt, wobei der zwischen Verriegelungslage und Entriegelungslage verschwenkbare Teil des Ankers aus dem andern Arm des zweiarmigen Hebels besteht.
Durch Anwendung des Streufeldes wird es möglich, verhältnismässig geringere magnetische Zugkräfte bzw. verhältnismässig geringere Federkräfte zum Regeln der magnetischen Zugkraft
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vorzusehen. Geringere magnetische Zugkräfte und geringere federkräfte haben geringeren mechanischen Verschleiss und geringere mechanische Reibung zur Folge, so dass auch die Einstellung des Steuermagnets einfacher und der Magnet für die Einstellung empfindlicher wird.
Die Wichtigkeit der Einstellung bzw. der Einstellbarkeit der Ausgangslage durch die Einstellung der Kraft einer Rückzugfeder ist bereits betont worden. Insbesondere hat die Automatisierung die Regelungsmöglichkeit der Ansprechemfindlichkeit des Steuermagnets als besonders wichtig erkennen lassen. Diese regelbare Einstellbarkeit ist aber wegen Vereinfachung und zwecks Wirtschaftlichkeit auch bei einer Serienherstellung von sehr hoher Bedeutung. Bei der Erfindung können nämlich durch Fertigungsungenauigkeiten bedingte Streuungen noch im Prüffeld einfach beseitigt werden, ohne dass dies bei den herkömmlichen Verfahren unvermeidliche Materialverluste herbeiführen würde.
Der erfindungsgemässe Steuermagnet gestattet schliesslich das Anziehen des Magnets sowohl im Prüffeld wie auch auf dem Fertigungsband auf die untere Grenze oder auf eine bestimmte Grenze der Betätigungsspannung genau einzustellen. Somit kann in automatisierten Einrichtungen durch Anwendung des erfindungsgemässen Magnets verhütet werden, dass die Vorrichtungen bei Spannungen unter der Nennspannung betätigt werden, wodurch der Steuermagnet abbrennen könnte, was zu Betriebsstörungen führen würde. Fehler dieser Art sind bei den bekannten Ausführungen nachträglich nicht feststellbar.
Die erwähnten Vorteile sind nun durch Erregung und Nutzbarmachung eines Streufeldes bzw. durch Anwendung eines als zweiarmiger Hebel ausgebildeten entsprechenden Ankers bedingt, wie dies nachstehend an einem in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiel näher erläutert werden wird. Fig. 1 ist dabei eine Seitenansicht des Ausführungsbeispiels in seiner Ausgangslage. Fig. 2 zeigt das Ausführungsbeispiel in seiner geschlossenen Lage.
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--1 bzw. 2-- sindEisenkern --1--, der eine Polfläche --4-- aufweist, die mit dem einen Arm--5--einer als zweiarmiger Hebel ausgebildeten Verriegelungsplatte zusammenwirkt, deren anderer Arm--6--am Ende eine Stahlnadel oder Rolle --7-- trägt. Zwischen den Armen--5 und 6--ist die Verriegelungsplatte an der Stelle --8-- am unbeweglichen Eisenkemteil--l--gelenkig gelagert.
Eine Druckfeder --9-- trachtet die Arme-5, 6- um das Gelenk --8-- entgegen dem Uhrzeigersinn in der Richtung des Pfeiles zu verschwenken. Die Stahlnadel oder Rolle--7--stützt sich in der verriegelten Lage des Steuermagnets auf einem Block--10--am beweglichen Eisenkemteil--2--ab. Mit--11--ist ein Luftspalt zwischen der Polfläche --4-- und dem Arm --5-- der Verriegelungsplatte --5,6-- bezeichet, Dieser Luftspalt kann in nicht dargestellter Weise durch Änderung der Vorspannung der Druckfeder --9-- entsprechend der erforderlichen Erregung des offenen Magnetkreises eingestellt werden, wobei die Verriegelungsplatte--5, 6-- einen Anker für diesen Luftspalt bildet.
Das dargestellte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Steuermagnets arbeitet wie folgt :
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aufliegt. Dies hat zur Folge, dass die beiden Teile--l und 2--des Eisenkernes voneinander in Abstand gehalten werden.
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2-- unter der Wirkung des durch die Wicklung --3-- erregten magnetischen Feldes bis zum Aufliegen am Kernteil --1-- bewegt wird. Diese Lage ist in Fig. 2 dargestellt.
Hört die Erregung der Wicklung--3--auf, so fällt der Kernteil --2-- nach unten und die
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Verschwenkung der Verriegelungsplatte--5, 6-- entgegen dem Uhrzeigersinn herbeizuführen trachtet. Sobald die Kernteile --1 und 2--einen solchen Abstand erreicht haben, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist, wird die Verriegelungsplatte--5, 6-- unter der Wirkung der Druckfeder--9-entgegen dem Uhrzeigersinn verschwenkt, wobei die Stahlnadel oder Rolle--7--oberhalb des Blockes-10-- am Kernteil--2--einschnappt. Diese Lage wird so lange aufrecht erhalten, bis die Erregerwicklung - wieder von einem Strom durchflossen wird, worauf sich der oben beschriebene Vorgang wiederholt.