Elektromagnetische Vorrichtung mit Schwinganker. Die Erfindung bezieht sich auf eine elek tromagnetische Vorrichtung mit Schwing- anl#:er, mit, einem magnetischen Kreis zur Führung des veränderlichen Kraftlinienflus- ses und mit zwei magnetischen Kreisen für den stetigen polarisierenden Kraftlinienfluss, wobei die letzteren zwei Kreise einen höheren magnetischen Widerstand als der erste Kreis besitzen.
Gemäss der Erfindung geht der Weg, durch welchen der Grösstteil des polarisieren den Flusses fliesst, nicht durch das Brük- kenstück, auf welchem die den veränder- liehen Fluss hervorrufende Spule liegt, hin durch.
Um die Erfindung klarzumachen und ihre Ausführung ohne Schwierigkeiten zu e rmög'ichen, ist als Ausführungsbeispiel der- selben ein telegraphisches Relais unter Be zugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
Es ist: Fig. 1 die Hinteransicht eines Relais, wobei der Richtmagnet weggebrochen dar gestellt ist; Fig. 2 ist ein Aufriss, von links in Fig. 1 gesehen; Fig. 3 ist ein Grundriss. nach Wegnahme von Spule und Sockel; Fig. 4 ist ein vergrösserter Querschnitt, der die Art des Festklemmens der Anker anschläge in eingestellter Lage wiedergibt; Fig. 5 ist ein Schema der verwendeten magnetischen greise.
Nach Fig. 1 und 2 weist die Vorrichtung einen untern wagrechten Schenkel 1 auf, der nahe seinen äussern Enden durch zwei Dauer magnete 2 und 3 mit Schenkel 4 und 5 ver bunden ist. Die Magnete 2 und 3 sind aus Kobaltstahl oder dergleichen Werkstoff von hoher Remanenz und Koerzitivkraft gefer tigt. Gleiche Pole der beiden Magnete sind mit dem wagrechten Schenkel 1 verbunden, und am mittleren Teil des Schenkels 1 ist das Mittelglied 6 des Systems angebracht, so da.ss der graftlinienfluss aus den Magneten 2 und 3 parallel durch das Glied 6 in der gleichen Richtung fliessen kann.
Der Anker 7 des Relais mit der Zunge 8 wird durch kurze Blattfedern 9 getragen, die in aus nicht magnetischem Werkstoff bestehenden Trägern 10 eingespannt sind, so dass der ab wärts gerichtete Zug am Anker 7 die Federn 9 .spannt. Der Anker 7 könnte aber mit einer. Schneide auf dem Schenkel 6 abgestützt werden, oder es könnte im Falle eines trei benden Gliedes, zum Beispiel für einen Laut sprecher, der Teil 6 am untern Ende gelen kig abgestützt werden und selbst die schwin gende Zunge bilden.
Die Anschläge 11 und 12 des Relais sitzen einstellbar in Ständern 13 und 14, die auf den Schenkeln 4 und 5 sitzen und dagegen beispielsweise durch Glimmerunterlagsscheiben isoliert sind. Din Art der Befestigung der Zapfen ist im ein zelnen in Fig. 4 dargestellt, die den Stän der 13 im lotrechten Schnitt zeigt. Die Ver tikalbohrung durch die Mitte des Ständers 13 ist, mit Gewinde versehen, und redht- -vinklig dazu ist ein wagrechtes Loch :15 ge bohrt. Der Gewindebolzen 16 ist in den untern Teil der Bohrung eingeschraubt; er dient zur Befestigung des Ständers 13 auf dem Schenkel 4.
Die Stange 17 des Zapfens 11 ist durch das Loch 15 hindurchgeschoben und mit Feingewinde eingeschraubt. Nach Feinein stellung wird sie festgeklemmt, indem man einen kleinen Hartholzstopfen 18 auf sie in der Bohrung des Ständers 13 fallen lässt und diesen Stopfen fein durch eine Schraube<B>11)</B> anspannt. Dadurch wird die Verwendung von geschlitzten Ständern und verwickelten Klemmvorrichtungen vermieden. Die Schen kel 4 und 5 sind im Grundriss L-förmig, wie Fig. 3 zeigt, und ihre äussern Enden sind durch das lamellierte Brückenstück 20 ver bunden.
Dieses ist nach der Darstellung in Nuten in den Teilen 4 und 5 eingelassen und wird in seiner Lage durch Klemmplatten 21 festgehalten, die leicht entfernt werden kön nen, damit das Brückenstück 20 weggenom men und durch ein anderes Brückenstück mil einer Spule andern Widerstandes ersetzt werden kann. Der Gesamte Kreis, bestehend stück 20, kann aus Werkstoff gefertigt werden, in welchem Falle wech selnd Platten von zwei verschiedenen Gestal ten verwendet werden können, so dass eine Laschenverbindung und nicht eine stumpfe Stossverbindung entsteht, um den gesamten magnetischen Widerstand zu verringern.
Die Konstruktion ist dann ähnlich der von klei nen Transformatorkernen; die Platten wer den beispielsweise durch Schrauben und Klemmplatten verspannt. Die Spule 2 2 sitzt a <B>,i</B> uf dem Brückenstück ?1, und die Anschluf- drähte zur Aufnahme der ankommenden Signalströme sind bei 23 gezeichnet. Bei 24 liegen die Anschlussdrähte für die Zunge 8 und für die Anschläge 11 und 12 des Relais. Diese Anschlussdrähte führen zu Klemmen, zum Beispiel 25 und 26.
Wie ersichtlich bilden die beiden Mag nete 2 und 3 mit dem mittleren Schenkel 6 und dem untern Schenkel 1 zwei gleichartige Hälften. Diese beiden gleichen Hälfton haben einen verhältnismässig hohen magneti schen Widerstand. Es können Luftspalte oder gesättigte Teile mit eingezogener Quer schnittsfläche in die Zweigkreise eingefügt werden, um den magnetischen Widerstand zu vergrössern, insbesondere wenn für die Po larisierung Elektromagnete verwendet wer den.
Der Brückenteil 20 mit der Spule 2 2 be sitzt nach der Darstellung kleineren Quer schnitt als die Teile 4 und 5, welche die verlängerten Polstücke bilden. Dies ist aus Zweckmässigkeitsgründen bezüglich der Be messung der Spule 22 geschehen, verhindert aber nicht die Erzielung eines geringen mag netischen Widerstandes für den gesamten Kreis, der den veränderlichen Kraft'inien- fluss führt, weil unter anderem das Brücken stück 20, das den Kern der Spule 22 bildet, den polarisierenden Kraftlinienfluss nicht führt;
es ist ja bekannt, dass die Permeabili- tät eines Teils eines Magnetgebildes im all gemeinen dadurch vermindert wird, dass eine erhebliche stetige Magnetisierung vorhanden Wenn trotz vollkommen symmetrischer Konstruktion im Anker 7 eine Richtkraft vorliegt, so zeigt dies an, dass ein stetiger Kraftiinienfluss durch das Brückenstück 20 fliesst und dass dieser stetige Kraftlinienfluss höchstwahrscheinlich von einer stetigen Stromkomponente in der Spnle 22 herrührt, zum Beispiel von einem Erdstrom.
Um hier Ausgleich zu schaffen, ist ein Stabmagnet 27 vorgesehen, der an den untern Teil des Schenkels G bei 28 angelenkt und mit einer \chraubenzugfeder 29 verbunden ist, die bei 30 im Sockel des Instrumentes verankert ist, so da.ss sie in der Ansicht nach Fig. 1 den Magneten 2 7 nach rechts zu ziehen sucht. Das wird durch die Spitze einer Stallschraube 31 verhütet, die auf die Seitenfläche des Magnetes 27 unter der Schraube 28 einwirkt.
Wird die Schraube 31 zurückgeschraubt., so kann die Feder 29 den Magneten 27 nach rechts in Fig. 1 ziehen. Beim Vorwärts schrauben der Schraube 31 wirkt ihr- Spitze als Nocken und dreht das obere Ende des 1lagnetes 27 nach links in Fig. 1. Auf diese Weise kann der Magnet 27 in eine so'_che Lage gedreht werden, dass er den einen oder den andern der Dauermagnete 2, 3 unter stützt, bis der stetige Fluss im Brückenteil neutralisiert ist.
Die Wirkungsweise des beschriebenen Gebildes ist leicht insbesondere anhand der Fig. 5 verständlich, wenn man sich vor stellt, dass der Anker sich zunächst in der Mittellage befindet.. Die gleichen stetigen Kraftlinienflüsse aus den beiden Dauermag neten 2, 3 werden unmittelbar durch die Schenkel 4, 5 in den Anker 7 gelangen und durch den mittleren Schenkel 6 abwärts flie ssen. Durchfliesst ein Strom die Spule 22, so erzeugt er eine magnetomotorische Kraft im Brückenteil 20, wodurch in einem der Schen kel 4 bezw. 5 der Fluss verstärkt, im andern geschwächt wird. Infolgedessen ergibt sich ein Überwiegen des Kraftlinienflusses, der auf einer Seite in den Anker 7 eintritt.
Der Anker wird nach dieser Seite angezogen und führt die Zunge 8 in Berührung mit dem Anschlag 11 oder 12 an der betreffenden Seite.
Wenn die Erfindung auf den magneti schen Antrieb für einen Lautsprecher ange wendet wird, so kann die um eine Achse schwingbare Ankerzunge durch eine gerad linig verschiebbare Schwingungszunge oder dergleichen ersetzt werden, wie sie gewöhn lich bei diesen Instrumenten verwendet wird, und diese Zunge kann so angeschlossen wer den, dass sie die Membran des Instrumentes treibt, beispielsweise beim Instrument mit grosser Membran durch unmittelbaren An schluss.
Wenn die Erfindung auf ein stromerzeu gendes Instrument angewendet wird, bei spielsweise auf eine magnetelektrische Ma schine, so wird selbstverständlich das be wegliche Glied durch eine äussere Kraft an getrieben, das heisst, es wird entweder in Schwingung oder in Drehung versetzt; in jedem Falle wird der Kraftlinienfluss in dem Ortskreise fluktuierender Natur sein.
Die Vorrichtung gestattet sowohl die Um wandlung elektrischer in mechanischer Schwingungen als mechanischer in elektri scher Schwingungen.
Aus dem Gesagten geht also hervor, dass beim Entwerfen des magnetischen Kreises einer solchen elektromagnetischen Vorrich tung eine Anzahl von Punkten sorgfältige Beachtung erfordern.
Der Teil des magnetischen Kreises, auf den die Wechselflussspule 22 einwirkt, soll einen möglichst geringen magnetischen Wi derstand haben, und der magnetische Ge samtwiderstand dieses Kreises sollte nur wenig grösser sein als der der Luftspalte und der des die Wechselflusswindungen tragen den Kernes, während möglichst viel von dem gesamten Kraftlinienfluss, der von dein Strom in der Wechselflussspule erzeugt wird, auf den Anker wirken sollte.
Anderseits sollen die Ilysteresis- und Wirbelstromver- luste in dem genannten Wechselkreise so klein wie möglich und im wesentlichen auf die Verluste im Kern beschränkt sein, der die Spule trägt.
Um diese Bedingungen zu erfüllen, ist es notwendig, dafür zu sorgen, dass der gleich mässige polarisierende Kraftlinienflussnicht durch den Kern geht, der die Wechselfluss- wicklung trägt, und den magnetischen Tei len der Vorrichtung, die sowohl von dem veränderlichen Kraftlinienfluss wie von dein stetigen polarisierenden Kraftlinienfluss durchflossen werden, grossen Querschnitt zu geben.