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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.
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Control magnet
The invention relates to a control magnet.
In known control magnets, the iron core is made up of mutually movable parts which, in the starting position, are at a distance from one another and move when the magnet is excited in the sense of reducing their mutual distance. The operating voltage can differ from the nominal voltage of the control magnet, the operating voltage being 80 to 85% of the nominal voltage. The known control magnets can now not be started exactly at the lower voltage limit. On the one hand for technological reasons and on the other hand as a result of the structure, they are practically tempered well below the lower voltage limit. If dimensioned correctly, however, their tensile force below the lower voltage limit is no longer sufficient to fully switch on the switch.
There are control magnets known in which the starting position, for. B. by adjusting the force of a so-called return spring, can be regulated between narrower limits. However, these have the disadvantage of increasing the dimensions of the pull magnet and thus its weight.
Nevertheless, it can happen with the modern magnetic switches that they burn down at voltages that are lower than the lower limit of the nominal voltage, whereby control engineering devices in which a large number of magnetic switches are used are damaged and unusable.
The invention is based on the object of satisfying the requirements placed on magnetic switches when the dimensions are reduced. The invention assumes that the control magnets may only be started at the predetermined lower voltage limit and must be mechanically locked up to this point in time. In this way, it can be achieved that, on the one hand, the control magnet complies with the standard regulations and has the smallest dimensions, and, on the other hand, burning off, which is caused by deviations from the operating voltage, can be avoided, so that any serious operational disturbances are prevented in this way.
The invention itself consists in the fact that in a control magnet with a two-part iron core made up of mutually movable parts and an armature designed as a lever, which, mounted on an iron core part, is parallel to the main field of the iron core and around its mounting against an energy store from one to the Movement path of the other iron core part protruding locking position is arranged pivotably into an unlocking position lying outside this movement path, the armature as a lever in the sense of the invention has two arms, one of which extends over auxiliary poles of the iron core part supporting the armature bearing and is supported on this by means of the energy storage device, the part of the armature which can be pivoted between the locking position and the unlocking position consists of the other arm of the two-armed lever.
By using the stray field, it is possible to use relatively lower magnetic tensile forces or relatively lower spring forces to regulate the magnetic tensile force
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to be provided. Lower magnetic tensile forces and lower spring forces result in lower mechanical wear and tear and lower mechanical friction, so that the setting of the control magnet is also easier and the setting magnet is more sensitive.
The importance of the setting or the adjustability of the starting position by setting the force of a return spring has already been emphasized. In particular, automation has made it possible to regulate the sensitivity of the control magnet as being particularly important. This controllable adjustability, however, is of very great importance for the sake of simplification and for the sake of economy, even in series production. With the invention, scattering caused by manufacturing inaccuracies can simply be eliminated in the test field without this resulting in unavoidable material losses with the conventional methods.
The control magnet according to the invention finally allows the attraction of the magnet both in the test field and on the production line to be set precisely to the lower limit or to a certain limit of the actuating voltage. Thus, by using the magnet according to the invention in automated devices, it is possible to prevent the devices from being actuated at voltages below the nominal voltage, as a result of which the control magnet could burn out, which would lead to operational disturbances. Errors of this type cannot be subsequently determined in the known designs.
The advantages mentioned are caused by the excitation and utilization of a stray field or by using a corresponding armature designed as a two-armed lever, as will be explained in more detail below using an exemplary embodiment shown in the drawings. Fig. 1 is a side view of the embodiment in its starting position. Fig. 2 shows the embodiment in its closed position.
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--1 or 2-- are iron core --1--, which has a pole face --4-- which interacts with one arm - 5 - a locking plate designed as a two-armed lever, the other arm - 6- - at the end a steel needle or roller --7-- carries. Between the arms - 5 and 6 - the locking plate is articulated at position --8 - on the immovable iron core part - l -.
A compression spring --9-- tends to pivot the arms-5, 6- around the joint --8-- counterclockwise in the direction of the arrow. The steel needle or roller - 7 - is supported in the locked position of the control magnet on a block - 10 - on the movable iron core part - 2 -. With - 11 - an air gap between the pole face --4-- and the arm --5-- of the locking plate --5,6-- is designated. This air gap can be adjusted in a manner not shown by changing the preload of the compression spring - -9-- can be set according to the required excitation of the open magnetic circuit, whereby the locking plate - 5, 6-- forms an anchor for this air gap.
The illustrated embodiment of the control magnet according to the invention works as follows:
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rests. As a result, the two parts - 1 and 2 - of the iron core are kept at a distance from one another.
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2-- is moved under the effect of the magnetic field excited by the winding --3-- until it rests on the core part --1--. This situation is shown in FIG.
If the excitation of the winding - 3 - ceases, the core part - 2 - falls down and the
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Tends to pivot the locking plate - 5, 6 - counterclockwise. As soon as the core parts - 1 and 2 - have reached such a distance, as shown in Fig. 1, the locking plate - 5, 6 - is pivoted counterclockwise under the action of the compression spring - 9, whereby the steel needle or roller - 7 - above the block 10 - snaps into the core part - 2. This position is maintained until the excitation winding - a current flows through again, whereupon the process described above is repeated.