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Polarisiertes Magnetsystem, insbesondere für Einspulenwecker In Fernmeldeanlagen
werden gepolte Magnetsysteme für verschiedene Zwecke verwendet. So ist es beispielsweise
üblich, Wecker, die mit Wechselstrom betrieben werden, durch derartige Systeme zum
Ertönen zu bringen. Aber auch als Relais finden polarisierte Systeme, z. B. in der
Wähltechnik, als Leitungs- oder Stromstoßrelais Verwendung. Der Vorteil besteht
in dem außerordentlich schnellen Ansprechen des Ankers.
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Allgemein wurden bisher Zweispulensysteme angewendet, für die infolge
des konstruktiven Aufbaus ein entsprechend großer Montageraum vorgesehen werden
muß.
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Es ist weiterhin ein vierpoliges System bekannt, bei dem die Erregerspule
über den Anker geschoben wird. Für dieses System sind mehrere Hufeisenmagnete vorgesehen.
In seinem ganzen Aufbau ist dieses System zu kompakt und für den Einbau in kleinere
fernmeldetechnische Geräte ungeeignet. Die Erfindung sieht demgegenüber eine erhebliche
Verkleinerung des Systems und damit Materialersparnis vor und erreicht dies dadurch,
daß das Magnetsystem aus zwei gleichen U-förmigen Stanzteilen mit rechtwinklig abgebogenen
und mit einer Stufe versehenen Schenkeln und einem oder mehreren permanenten Magneten
besteht, der bzw. die jeweils zwischen zwei gegenüberliegenden Stufen der mit ihren
freien Enden die Polschuhe bildenden Schenkel angeordnet ist bzw. sind.
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Nachstehend soll an Hand einiger Ausführungsbeispiele die Erfindung
näher beschrieben werden. In den Fig. i bis 7 ist ein polarisiertes Magnetsystem
gezeigt, so wie es bei einem Einspulenwecker verwendet wird.
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Fig. i zeigt zunächst den grundsätzlichen Aufbau des Systems. Ein
Magnet i i verbindet zwei
U-förmig gebogene Teile i und 2, zwischen
deren Schenkel ein Anker 7 drehbar gelagert ist. Auf diesem Anker ist eine Spule
25, die von einem Wechselstrom, d. h. von dem Rufstrom durchflossen wird, aufgebracht.
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Die Fig. 2 bis 6 zeigen den konstruktiven Aufbau des Magnetsystems.
Dieses besteht aus zwei gleichen Stanz- und Biegeteilen i und 2, deren Schenkel
3; 4, 5 und 6 mit einer Stufe versehen sind. Ein permanenter Magnet i i, wie er
in Fig. 3 gezeigt ist und welcher aus einer Aluminium-Nickel-Legierung besteht,
ist zwischen den gegenüberliegenden Stufen der Schenkel 3 und q. angeordnet und
wird durch die die Teile i und 2 verbindende Schraube 9 gehalten. In der gegenüberliegenden
Stufe ist ein Abstandstück 8 von magnetisch nicht leitendem Material angeordnet.
Die Enden der Schenkel 3, 4, 5 und 6 bilden die Polschuhe des Systems, und zwar
derart, daß zwei Polpaare entstehen, in welchen der Anker 7 diagonal angeordnet
ist. Der Drehpunkt dieses Ankers liegt zwischen den beiden Polpaaren. Das Längenverhältnis
von Ankerlagerung zu Polmitten beträgt i : i bis 1 : 1,5. Der Anker 7 besteht ebenfalls
aus zwei gleichen Stanz- und Biegeteilen 7', 7", die an der Lagerstelle ausgebuchtet
sind. Beide Teile sind durch Punktschweißen miteinander verbunden. In den Teilen
i und 2 sind ferner mit Gewinden versehene Bohrungen vorgesehen, die einerseits
zur Befestigung des Spulenkörpers 2i und andererseits zum Festschrauben des Weckers
an einer Grundplatte od. dgl. dienen.
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Der mit einer Ausbuchtung versehene Anker 7 wird auf eine Achse 15
geschoben, welche auf einem Befestigungswinkel 16 angenietet ist. Zu diesem Zweck
ist diese mit einer Ringnut versehen, in welche eine Sicherungsscheibe 13 und eine
Bronze-Scheibe 14 als Gegenlager eingeschoben wird. Der Anker ist ferner an einem
Ende mit einer Kröpfung ausgebildet, in welcher eine Bronzefeder 18 mit einem Messingklöppel
17 befestigt ist. Um 'ein Kleben des Ankers an den Polflächen des Systems zu verhindern,
ist an dem dem Klöppel entgegengesetzten Ende des Ankers ein Trennstift 12 aus Messing
vorgesehen. Der Winkel 16 mit dem darauf drehbar befestigten Anker und Klöppel wird
in einen rechteckigen Durchbruch i9 des Spulenkörpers 21 eingeführt und an der einen
Flanschseite mit zwei Schrauben 33 befestigt, wie es Fig. 6 zeigt. Dieser Spulenkörper
trägt die in Fig. i schematisch gezeigte Erregerwicklung 25. Der in den Spulenkörper
hineinragende Schenkel des Winkelstückes ist so bemessen, daß der Drehpunkt des
Ankers ungefähr in der Mitte des Spulenkörpers liegt. Der Spulenkörper hat ferner
vier Füße 2o, die durch Schrauben mit dem Magnetkreis, wie schon erwähnt, verbunden
sind. An den Flanschen des Spulenkörpers sind weiterhin je zwei Bohrungen 22 vorgesehen,
in die Lötösen 24 (Fig. 7) für die Wicklungsanschlüsse der Spule eingesetzt sind.
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Die Fig. 7 zeigt das Weckersystem in der Draufsicht. Die Glockenschalen
23 sind hierbei so wie bei einem normalen Zweispulenwecker angeordnet. Das System
arbeitet wie folgt: Da zwei Polpaare vorhanden sind, zwischen denen der Anker angeordnet
ist, so hat dieser im Ruhezustand das Bestreben, den permanenten Magnetfluß zu schließen.
Er legt sich daher auf der einen Seite an den Nordpol und auf der anderen Seite
diagonal an den Südpol an. Wird die Spule durch den Rufwechselstrom erregt, so wird
der Anker im Rhythmus der Frequenz umgepolt und dadurch laufend, durch den permanenten
Magnetfluß bedingt, bei der einen Halbwelle des Stromes angezogen und bei der anderen
wieder abgestoßen. Er pendelt also zwischen den vier Polflächen und schlägt mit
dem Klöppel 17 an die Glockenschalen 23 an.
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An Hand der nun folgenden Fig. 8 bis 22 soll nunmehr an einem Ausführungsbeispiel
die Verwendung des polarisierten Magnetsystems für ein Relais näher gezeigt und
beschrieben werden. Der magnetische Kreis ähnelt dem in dem vorangegangenen Beispiel
beschriebenen. Es sind daher die Bezugszeichen von .dem grundsätzlichen Aufbau übernommen.
Fig. B zeigt wiederum das Prinzipbild. Es ist hier ein zweiter Magnet 8' hinzugefügt,
der, wie Fig.9 darstellt, an Stelle des Abstandstückes 8 der Fig. 2 tritt. Der Anker
7, der ebenfalls aus zwei gleichen Stanz- und Biegeteilen 7' und 7" hergestellt
ist, hat zur Lagerung eine andere G Ausbildung erhalten, wie es Fig. io und ii zeigt.
Beide Teile 7' und 7" sind an der Ausbuchtungsstelle 28 trapezförmig
ausgebildet. In den so entstandenen Raum ragt eine Blattfeder 3o, die einseitig
zwischen den beiden Blechen in einer Kröpfung 31 befestigt ist, hinein. Sie dient
zur Lagerung des Ankers und wird mit dem hineinragenden Ende an einem Lappen 26
des Winkelstückes 16 durch Niete verbunden. Um eine genaue Lagerung bzw. genaue
Festlegung des Drehpunktes zu erzielen, ist die Blattfeder 30 mit einem Schlitz
29 versehen. An einem Ende des Ankers sind zwei Kontaktfedern 3z befestigt, die
V-förmig nach vorn zusammenlaufen und sich an den vorderen Flächen 38 (Fig. 13)
mit einem Druck von etwa 6o g Vorspannung abstützen. Diese beiden Kontaktfedern
tragen vorn je einen Kontaktniet 36. Wie ferner aus der Fig. 13 ersichtlich ist,
sind die Kontaktfedern 32 jeweils zwischen zwei Platten 35 am Anker festgenietet.
Sie weisen ferner einen Schlitz 37 auf, durch den sie elastischer werden. Die vorderen
Flächen der Kontaktfedern können sich leicht gegeneinander bei der Betätigung verschieben.
Es wird dadurch eine Dämpfung des Aufpralles erzielt, so daß keinerlei Kontaktprellungen
auftreten können.
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Die Kontaktfedern 32 mit den Kontaktnieten 36 kommen bei der Betätigung
mit den Kontaktschrauben 34inBerührung. Diese Kontaktschrauben sind, wie es nachher
beschrieben wird, an einer Grundplatte befestigt. Da Kontaktfedern und Anker elektrisch
leitfähig miteinander verbunden sind, ist es nicht mehr notwendig, die Kontaktfedern
mit einer besonderen Zuleitung zu versehen. Aus diesem Grund ist das Winkelstück
16 (Fig. io) mit einer Lötfahne 27 verbunden. Es wird also über Lötfahne
27, Blattfeder 3o und Anker 7 der Strom an die Kontaktfedern angelegt.
Fig.
12 zeigt endlich den in den Spulenkörper eingebauten Anker 7. Die Einbauweise entspricht
der im vorangegangenen Beispiel beschriebenen. Das aus Spule 25, Spulenkörper 21,
Anker 7, Pol-
schienen i und 2 und Magneten i i und 8' bestehende Magnetsystem
wird an einer Grundplatte befestigt, auf der der Kontaktträger mit den Gegenkontakten
ebenfals aufgebracht ist. Die Grundplatte 39 (Fig. 14) ist ein U-förmiges Stanz-
und Biegeteil und gerade so breit, daß der Spulenkörper hineinpaßt. Der Bodenteil
der Grundplatte ist ausgespart. An den beiden Seitenwänden ist je ein Lappen 43'
(Fig. 15, 16) rechtwinklig abgebogen. An diesen Lappen wird mit vier Schrauben 43
das Magnetsystem befestigt. Ferner ist am Ende des Mittelteiles der Grundplatte
der aus Isolierstoff bestehende und die Gegenkontakte 42 tragende Kontaktträger
42' befestigt, der, wie aus Fig. i9 ersichtlich ist, ungefähr die Breite des U-förmigen
Mittelteiles hat. Am anderen Ende ist die Grundplatte durch eine ebenfalls Ü-förmig
ausgestaltete Deckplatte 40 abgeschlossen. In dieser Deckplatte ist eine Aussparung
für eine Lötösenplatte 41 vorgesehen. Dieser Teil dient gleichzeitig zur Befestigung
des Relais an einer Relaisschiene 47 od. dgl. Zu diesem Zweck sind, wie die Fig.
20 zeigt, in der Abdeckplatte zwei Langlöcher angeordnet, die am hinteren Teil des
Bleches durch eine verschiebbare Platte 46 abgedeckt sind. In dieser vorschiebbaren
Platte sind zwei mit Gewinden versehene Löcher vorgesehen. Diese Platte 46 hat ebenfalls
ein Langloch und wird durch eine Schraube an der Abdeckplatte 4o gehalten. Je nach
der Art der Relaisschiene kann diese Platte 46, durch eine Ansatzschraube 48 geführt
und gehalten, in Richtung der Längsseiten der Langlöcher verschoben werden. Fig.21
und 22 zeigt, wie ein solches Relais an einer Relaisschiene 47 befestigt wird. Man
erkennt, daß zur Befestigung des Relais zwei Schrauben erforderlich sind, die durch
die an der Relaisschiene 47 vorgesehenen Rundlöcher geschoben und in die Bohrungen
der verschiebbaren Platte 46 eingeschraubt sind. Durch diese Vorrichtung ist es
möglich, in einer Relaisschiene neben den gewöhnlichen Fernsprechrelais auch gekoppelte
Relais unterzubringen.
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Während die Fig. 14 bis 16, 18 bis 2o ein gepoltes Relais mit einer
Kontaktanordnung (Umschaltekontakt) in den Seitenansichten, Querschnitten und in
der Draufsicht zeigen, ist in Fig. 17 ein Relais mit einem doppelten Umschaltekontakt
dargestellt. Man erkennt daraus, daß mit nur geringen Mitteln das vorhandene Magnetsystem
ohne weiteres für zwei Umschaltekontakte weiter ausgebildet werden kann. Dies ist
in der Fernmeldetechnik dort erwünscht, wo getrennte, aber gleichzeitig wirkende
Schaltvorgänge gefordert werden.
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Der Aufbau des Systems auf der Grundplatte ähnelt dem des Relais der
bereits beschriebenen Art. Der Anker des Systems ist zu beiden Seiten verlängert
und nimmt an beiden Seiten die Kontaktfedern auf. An beiden Seiten sind ebenfalls
zwei Kontaktträger vorgesehen. Während die einen Kontaktfedern ihre Zuführung über
den Anker selbst erhalten, erfolgt die Zuführung bei den anderen auf dem Anker isoliert
aufgebrachten Kontaktfedern über eine feine bewegliche Litze 45.