DE1046189B - Elektromagnet - Google Patents

Description

• Elektromagnet Die 4rfixidung bezieht sich auf einen Elektromagneten, vorzugsweise für die-Betätigui@g. von elektrischen Schaltgeräten, bestehend aus einem .Magnetkern und einem auf diesen zu bewegbaren. Anker, der auf .den Magnetkern aufschlägt und während-seiner Bewegung gebremst wird.
• Es ist bekannt, daß Elektromagnete, deren Polschenkel :beim Erregen des-Magneten aufeinanderschlagen, einem- starken- mechanischen .Verschleiß im Bereich der-Polfläche der Magnete gu@gesetzt sind: Dies ist vor allem darauf zurückzuführen, ,daß die Anzughraftder Magnete, vor allem dei: Wechselstrominagnete, mit Verkleinerung des Luftspaltes zwischen. den Polflächen zunimmt, d. h. der Magnet während der ganzen Anzügbewegüng stark:, beschleunigt wird. Das Ergebnis dieser starken Beschleunigung ist eine hohe Auftreffgeschwindigkeit, durch die die oben ,angeführten Schäden verursacht werden. Es hat deshalb nicht an Versuchen gefehlt, diese Auftreffgeschwin.digkeit durch Einsatz mehr oder weniger geeigneter Bremshilfen herabzusetzen. Grundsätzlich 4egegnet dem Einsatz von Bremsen die Schwierigkeit, daß die Zugkraft der Magnete vor allein -zu Beginn des Anzuges nicht zu stark: abgebremst werden darf, denn in diesem Punkt ist die Zugkraft ohnehin meist. gering. Es müssen demnach also Bremsen vorgesehen werden, die im wesentlichen nur im letzten Drittel stark wirken. .
• Es ist bekannt, zum Abbremsen der Zugmagnete Lu:ftkolbenbreinsen zu verwenden. Diese Breinseinrichtungen sind nicht nur in Bezug auf die Vergrößerung des Raumbedarfes, sondern auch vor allem in Bezug f die Kostenfrage, außer rdentlich aufwendig. Bei zu 0 Täüchankermagneten sind Reibungsbremsen bekannt. Diese Reibungsbremsen setzen eine leichte Verkantmöglichkeit des Tauchankers voraus. Die Wirkung dieser Reibungsbremsen, bei denen sich der Tauchanker einseitig an einem Führungsteil anlegt.,- ist nur gering. Eine größere Abbremsmöglichkeit ist bei Tauchankern auch nicht erforderlich, denn hier treffen keine Polflächen liat-t aufeinander, vielmehr wird der Tauchanker ohnehin allein -durch .die Magnetkräfte in der Mittellage abgebremst.
• Auch ist bereits ein Elektromagnet vorgeschlagen worden, bei dem ein Metallbolzen in einer Bohrung des Magnetkernes .geführt wird, der auch im gespannten Zustand des Magnetsystems am Anker anliegt und eine ähnliche Wirkung, wie nach der Erfindung erzielt «<erden ;oll, herbeiführt, doch ist es zur Verwirklichung dieser Anordnung notwendig, den Elektromagneten an der Polfläche zu bearbeiten, was relativ kostspielig ist, zum anderen kann eine derartige Anordnung im einmal montierten Zustand nicht mehr nachgestellt werden. Weiterhin besteht die Gefahr, daß der Metallbolzen in der Bohrung des Kernes kleben bleibt, so daß nicht- finit Sicherheit- die gewünschte Wirkung eintritt: - . . -. . , .
• Zur Erzielung einer guten-, der Zugkraftcharakteristik des Magneten weitgehend angepaßten Bremswirkung ist der Elektromagnet gemäß der Erfindung so ausgebildet. daß mindestens einer: der -Luftspalte durch einen elastischen, magnetisierbaren, gegebenenfalls mehrteiligen Nebenschluß überbrückt ist, der so ausgebildet und angeordnet ist, daß-er nach Einschalten.des. Erregerspulenfeldes schon bei Beginn des Ankerweges durch mechanische Berührung der-sich-relativ-zueinander bewegenden. Teile des Nebenschlusses und des Magnetkernes bzw. des Ankers, damit eine Reibung. dieser Teile untereinander und eine Bremsung: des Ankers herbeiführt.
• Die Verwendung -magnetischer Nebenschlüsse an Elektromagneten für elektrische Schaltmagnete und Zugmagnete ist an sich bekannt. Die bekannten Nebenscblüsse sind aber als starre Nebenschlüsse. angesetzt und dienen ausschließlich zur Korrektur der.Zugli:raft-Charakteristik des Magneten. In keiner Weise vermögen die bekannten Nebenschlüsse eine wesentliche Bremswirkung auf den Anker eines Magneten auszuüben.
• An Hand der Zeichnung werden das Wesen der Erfindung und einige Ausführungsbeispiele erläutert: Die Fig. 1 zeigt im Prinzip einen Elektromagneten, bestehend aus dem Kern 1 und dem Anker 2. Zwischen dem Kern und Anker befinden sich zwei Arbeitsluftspalte, die durch die aus ferromagnetischem Material bestehenden Brücken 3 und 4 magnetisch überbrückt sind. Die Brücken sind seitlich an dein Kern 1 befestigt. Um den magnetischen Widerstand im angezogenen Zustand des Ankers kleiner zu halten als im abgehobenen, ist zwischen Kern 1 und den Brücken 3, 4 je eine Zwischenschicht, beispielsweise aus Kupfer, 5 und 6 angeordnet. Die Dicke dieser Zwischenschichten bestimmt die Anzugscharakteristik des Magnetsy stems. Wird der Kern 1 durch eine nicht dargestellte Magnetspule erregt, dann wird .in bekannter Weise der Anker 2 angezogen. Die Brücken 3 und 4 legen sich seitlich durch magnetische Anziehung sehr eng an diesen Anker an und bremsen dessen Bewegung um so stärker, je mehr er sich dem Kern 1 nähert. Sobald der Kern 1 entregt wird, kann der Anker 2, ohne irgendwelche zusätzliche Reibung überwinden zu müssen, abfallen, da die Brücken 3 und 4 sich nicht mehr unter magnetischer Zugwirkung an den Anker anlegen.
• Es ist besonders vorteilhaft, das Deckblech des Kernes 1 so auszubilden, daß es im umgebogenen Zustand direkt als Brücken 3 und 4 Verwendung finden kann. In diesem Fall wird die Montage des Magnetsystems besonders erleichtert.
• Die Fig. 2 und 3 zeigen abgewandelte Ausführungsformen, und zwar sind in diesen Beispielen einzelne Lamellenbleche des lamelliert aufgebauten Magnetsystems so ausgebildet, daß sie mit entsprechend geformten Blechen des anderen Teils des Systems in der gewünschten Weise zusammenarbeiten. Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 sind beispielsweise zwei der inneren Lamell.enbleche des Ankers 2 mit einem dritten Schenkel versehen und so ausgebildet, daß diese Schenkel durch das Joch des Kernes 1 hindurchgreifen und mit den Lamellen dieses Kernes, die an ,dieser Stelle entsprechend ausgespart sind, reibungsschlüssig zusammenarbeiten. Die Wirkung bei dieser Anordnung ist analog der des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1. Auch in diesem Fall wird der Anzug des Ankers gebremst. während sich im Abfall des Ankers keinerlei zusätzliche Kräfte bemerkbar machen.
• Die Fig.3 zeigt eine Weiterbildung nach Fig.2, und zwar sind in dieser Ausführungsform einzelne Lamellenbleche mit je zwei verlängerten Polschenkeln ausgerüstet. Der Kern 1 hat zwei entsprechend geformte Lamellen und der Anker 2 eine Lamelle, die zwischen die beiden Lamellen des Kernes eingreift. Die Lamellen sind so gehalten, daß sie sich normalerweise gerade nicht berühren, daß sie aber im erregten Zustand so weit nachgeben können, daß sie mit den Gegenlamellen reibungsschlüssig zusammenarbeiten.
• Die Verwirklichung der Erfindung kann noch auf verschiedene Art erfolgen. So ist es beispielsweise denkbar, den Nebenschl.uß so beweglich anzuordnen, daß er bei Erregung des Magnetsystems erst eine Klappbewegung ausführen muß, die beispielsweise der Bewegung des Ankers entgsgengerichtet sein kann.
• Weiterhin können die bei einigen Ausführungsformen nach der Erfindung anzuordnenden zusätzlichen Schenkel direkt zum Angriff der Rückdruckfeder für den Elektromagneten Verwendung finden.
• Durch die Verwendung der Erfindung kann auch die Anzugscharakteristik, wie bereits ausgeführt, beeinflußtwerden. Sollte es sich in dem einen oder anderen Fall als ungünstig erweisen, daß die Anzugskraft de: Systems durch einen Nebenschluß erhöht wird, sc kann in an sich bekannter Weise mit zusätzlicher Hilfsmitteln auch die Kraftbedarfskurve entsprechen geändert werden.

Claims (6)

1. PATENTANSYRUCHE. 1. Elektromagnet, vorzugsweise für die Betätigung von elektrischen Schaltgeräten, bestehend aus einem Magnetkern und einem auf diesen zu bewegbaren Anker, der auf den Magnetkern aufschlägt und während seiner Bewegung gebremst wird, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Arbeits-Luftspalte durch einen elastischen, magnetisierlyaren, gegebenenfalls mehrtei'ligen Nebenschluß überbrückt ist, der so ausgebildet und angeordnet ist, daß er nach Einschalten des Erregerspulenfeldes schon bei Beginn des Ankerweges eine mechanische Berührung der sich relativ zueinander bewegenden Teile des Nebenschlusses und des Magnetkerns bzw. des Ankers, damit eine Reibung dieser Teile untereinander und eine Bremsung des Ankers herbeiführt.
2. 2. Elektromagnet nach Anspruch 1 bei lamelliertem Kern, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Lamelle des Ankers und/oder des Kernes so ausgebildet und geformt ist, daß sie an dem anderen Teil des Elektromagneten auch im nicht erregten Zustand seitlich anliegt.
3. 3. Elektromagnet nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Deckblech eines der Magnetteile so ausgebildet und geformt ist, daß es mit dem anderen Teil zusammenarbeitet und dieses seitlich berührt.
4. 4. Elektromagnet nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß außer dem Arbeits-Luftspalt ein zusätzlicher, entsprechend überbrückter Luftspalt vorgesehen ist.
5. 5. Elektromagnet nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest einige Lamellen so ausgebildet sind, daß sie mit entsprechend geformten Lamellen des anderen Magnetteiles zusammenarbeiten.
6. 6. Elektromagnet nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß einige Lamellen mit außerhalb des eigentlichen Magneten angeordneten, zusätzlichen verlängerten Schenkeln ausgerüstet sind, wobei diese Lamellen kammartig in die Lamellen der zusätzlichen. Schenkel des anderen Magnetteils eingreifen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 306 093, 373 376, 572 086, 719 194; französische Patentschriften Zusatz 17 676 zur Patentschrift Nr. 453 551, 956 599, 987 160; britische Patentschriften Nr. 600 360, 645 160.