CH230351A

CH230351A - Schlagmagnet mit magnetischer Rastung.

Info

Publication number: CH230351A
Authority: CH
Inventors: Gmbh Luftfahrtgerae Hakenfelde
Original assignee: Luftfahrtgeraetewerk Hakenfeld
Priority date: 1940-11-08
Filing date: 1941-12-24
Publication date: 1943-12-31

Description

Schlagmagnet mit magnetischer Ii,astnng. Die Erfindung bezieht sich auf Arbeits magnete zur Entriegelung von Verklinkun- gen. Bei diesen 14'lagneten, welche allgemein als Schlagmagnete bezeichnet werden, kommt es also im wesentlichen darauf an, dass das Arbeitsvermögen des Ankers in einem be stimmten Bereich seines Arbeitshubes mög lichst gross ist. Längs des übrigen Hubes kann es hingegen klein sein.

Umderartige For derungen mit verhältnismässig kleinen Magne ten zu erfüllen, ist es bekannt, durch An ordnung einer besonderen Rastklinke oder einer starken Rückstellfeder eine Rastvor richtung vorzusehen, die einem wesentlichen Bruchteil des Höchstwertes,der Verstellkraft in der abgefallenen Ankerstellung das (#'leiehgewicht hält. Auf diese Weise ist es nämlich möglich, den.

Erregerstrom vor Er reichen des oben erwähnten Bereiches, bei spielsweise vor Beginn,der Verstellbewegung ,des Ankers, infolge höherer Eisensättigung so weit ansteigen, zulassen, dass er dort an nähernd seinen bei festgehaltenem Anker er zielbaren Höchstwert annimmt.

Die einfachste Lösung dieser Aufgabe, die Anordnung einer starken Rückstellfeder (Kraft Po in Fig. 2) hat den Nachteil, dass die Rastkraft nach Einleitung der Ankerbewegung nicht ver schwindet und so der Geschwindigkeitszu- nahme,des Ankers bis zur Schlussstellung ent gegenwirkt. Auf diese Weise kann nur ein Teilbetrag der erzeugten Arbeit als nutzbare Schlagarbeit erhalten werden.

Es wurde des halb vorgeschlagen, eine Rastklinke durch ein zusätzliches Relais zu entriegeln, das eine grössere Ansprechzeit hat als der Schlag magnet. Der Aufwand ist aber hierbei sehr gross und überdies die gesamte Ansprechzeit des Magneten ungünstig stark verlängert.

Gemäss der Erfindung ist hingegen die Rastvorrichtung durch eine auf magneti schem Wege wirkende Einrichtung gebildet, in deren Magnetfeld der Anker unmittelbar so -liegt, dass die vom letzteren 3lagnetfel@d auf .den Anker einwirkende Zugliwr < ift ent gegen seiner Arbeitsanzttgsriclxtung wirkt.

Hierdurch kann der Schlagmagnet so ausge bildet werden. dass keine weiteren beweglichen Teile, also auch keine Rastklinken erforder- licli sind, trotzdem aber die Rastwirkung be reits nach. Zurücklegung eines sehr kleinen Ankerweges praktisch aufhört und die wei tere Anlzerbesehltunigung nicht mehr stört.

Besonders günstig gestalten sich die Ver hältnisse dann. wenn, wie. sie vor allem hei Hubselila-,magnetexi, also 3tagxxeten mit einer Längsbewegung des Ankers, in einfacher @$eise zu verwirklichen sind, die Rastvor- riehtung aus einem von der Sehlagmagnet- Erregerwicklung beeinflussten magnetischen Nehenschluss besteht.

In der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausfiihrun--sbeispiel des Erfindungsgegen- stande#z veranscha_ulieht und im nachfolgen den beschrieben. Es zeigt: Fig. 1 einen Längsschnitt eines Hub schlagmagneten, Fig. \? ein Kraft-Wegdiagramm, Fig. 3 ein Kraft-Zeitdiagramm.

Der Magnet gemäss F'ig. 1 ist als Topf magnet ausgebildet. Dabei besteht der mit; der Erregerspule 1 fest verbundene Magnet körper aus einem Kern- und Bodenteil 2 und einem über .die Spule gesteckten Mantel- und Deckelteil 3, welcher als magnetischer Rück schluss dient. Der aus Magneteisen beste- hende Anker 4 sitzt auf einer Achse i aus unmagnetisierbarem Baustoff. Eine im wesentlichen in einen Hohlraum f des Kern teils \? eingebettete Schraubenfeder 7 dient zur Rückstellung des Ankers.

Der Mantelteil ist über den Deckelteil hinaus rohrförmig verlängert (8) und .durch. eine ebenfalls aus ma.gnetisierbarem Baustoff bestehende dünne Platte 9 überdeckt. Der Anker ist an dem dieser Platte benachbarten Ende 10 flanseh- artig erweitert und daran anschliessend (aii der Stelle 1l.) stark eingeschnürt.

Durch eine Stellschraube 12 ist die Ruhelage des Ankers einstellbar. Dabei ist es von Vorteil, dass die Schraube während des Betriebes des Magne ten verstellt werden kann. Auf diese Weise ist eine genaue Einjustierung des Magneten in einfacher Weise möglich.

Die Wirkungsweise dieses Magneten ist folgende: Bei Erregung des Magneten mit. Hilfe der, 817nle 1 entsteht in dem über die Kern- und 1llaatelteile 2, 3, den Luftspalt 13, den Anker 4 und den Hauptluftspalt l.4 verlaufenden niagneti"elien Hauptkreis ein Hauptmagnet- feld und über die Teile 8, 9,

.den Luftspalt 1 5 und das Endstück 10 des Ankers 4 ein nni@@netischer Nebenschluss zu den den Luft spalt 13 enthaltenden Teilen des magneti- sehen Hauptkreises. Die dabei im Luftspalt 1.:

) entstehende Anzugskraft wirkt jener im Hauptluftspalt 14 entgegen und überwiegt ini ungesättigten Zustand des magnetischen Nelmnschli,sses zunächst sogar gegenüber der zuletzt genannten Kraft.

Die beiden Kräfte stehen zueinander in einem Verhältnis, das durch folgende Beziehung gegeben ist:
EMI0002.0093
Kilxi ist P.= die Verstel.lkraft und P1 die dieser entgegenwirkende Rastkraft;

Ina L,,, und L,., sind die Längen der Luftspalte 13, 14 und 15 im Ruhezustand des Ankers in d Q,;,, Q", die Querschnitte der Luftspalte 1:3 und15. Weiter bedeuten k,, und k1 Koeffi zienten, die in erster Linie die Sättigungs- zustiinde des Nebenschlusses und des Haupt kreises kennzeichnen.

Aus ,der Fig. 1 geht hervor, dass das Verhältnis
EMI0002.0115
etwas gleich 1 ist. Bereits im Itulicziistand des Magneten ist
EMI0002.0119
grösser als 1.

Die über das Eisen verlaufenden Teile des Hauptkreises und des Nebenschlusses shid derart bemessen. dass das obengenanate Produkt beim Einschalten .des Erregerstromes zunächst kleiner als 1 ist.

Nach einer ge- wissen Zeit (.t" in Fig. 3,) aber wird die Sätti- gung bei der eingeschnürten Stelle 11 so hoch, dass das Verhältnis
EMI0003.0003
stark zunimmt und schliesslich einen derartigen Wert annimmt, dass das Verhältnis
EMI0003.0006
grösser als 1 wird. Dann überwiegt .die Kraft P, und der Anker 4 beginnt sich zu bewegen.

Der Eisenquer schnitt des Nebenschlusses kann in bezug auf denjenigen des Hauptkreises und auf die Luftspaltlängen im Ruhezustand ,des Magne ten derart gewählt werden, -dass die Anker bewegung erst beginnen kann, wenn die Ver- :, ellkraft zum Beispiel80% des bei in der abgefallenen Ankerstellung festgehaltenem Anker erreichbaren Höchstwertes der Ver- stellkraft erreicht hat.

Da hierbei der kleine Luftspalt 15 rasch anwächst, hört die Rast wirkung praktisch sofort auf (s. Kurve P1 ixi Fig. 2). Der Ankerbeschleunigung durch die Anzugskraft P2 wirkt nunmehr nur noch die verhältnismässig schwache Rückstellfeder (Kraft P3 in Fig. 2) entgegen.

Wenn man, wie beim vorliegenden Aus- führungsbeispiel, den Rastluftspalt 15 be liebig klein oder wenigstens so klein einstel len kann, .dass die Rastkraft die grösstmög liche Verstellkraft in der abgefallenen Ankerstellung übertrifft und damit ein An ziehen des Ankers gerade unterbleibt, so lässt sich jede beliebige Stärke der Rastwirkung erzielen.

Als untere Grenze der Rastkraft wird man den Wert 60 % des Höchstwertes der Verstellkraft in,der abgefallenen Anker stellung praktisch nicht unterschreiten. Den Querschnitt des Kraftlinienflusses am Rast luftspalt wählt man zweckmässigerweise grösser als den des Hauptluftspaltes. Die Teile, die diesen Luftspalt bilden, brauchen dann nicht so genau angefertigt zu werden, wie das bei kleinem Querschnitt notwendig wäre. Den Luftspalt können übrigens gege benenfalls auch nichtmagnetische Einlagen ersetzen.

Die Einschnürung 11 am Anker kann .ge gebenenfalls ersetzt oder ergänzt wenden durch eine Eindrehung 11a (in Fig. 1 gestri chelt gezeichnet) an einer solchen Stelle des Ankers 4, d@assdadurch der Magnetfluss bei angezogenem Anker unbceinflusst bleibt,

@dass aber der Luftspalt 1d bei abgefallenem Anker wenigstens zum Teil vergrössert wird. Mit zunehmendem Ankeranzug wird dabei also der magnetische Widerstand in dem den Hauptluftspalt enthaltenden magnetischen Hauptkreis kleiner.

Es versteht sich, .dass auch Drehschlag magnete in der gleichen Weise mit einer magnetischen Rastvorrichtung versehen sein können. Bei einem .grossen Anzahl von Pol zähnen an einem derartigen Magneten emp-, fiehlt es sich, dabei die Pole an der Seite, an der sie beim Arbeitshub voneinander ent fernt werden sollen,

mit kleinen Ansätzen geringen Querschnittes zu versehen. Bei andern Drehschlagmagneten können beson-, dere Rastpole kleinen Querschnittes Verwen dung finden.

An Stelle eines magnetischen Neben schlusses lässt sich auch ein .gesondert erreg ter Rastmagnet oder auch ein Dauermagnet verwenden. Im letztgenannten Falle muss aber auf die Vermeidung von Remanenz im Anker geachtet werden.

Claims

PATENTANSPRUCH: Schlagmagnet ,mit einer Rastvorrichtung, die einem bestimmten Bruchteil des Höchst wertes der Vers.tellkraft in der abgefallenen Ankerstellung das Gleichgewicht hält, .da durch gekennzeichnet, @dass .die Rastvorrich- tung durch eine auf magnetischem Wege wirkende Einrichtung gebildet ist, in deren Magnetfeld der Anker unmittelbar so liegt, ,

dass die von letzterem Magnetfeld auf den Anker einwirkende Zugkraft entgegen seiner Arbeitsanzugsrichtung wirkt. UNTERANSPRÜCHE 1. Schlagmagnet nach Patentanspruch.

dadurch gekennzeichnet, dass die Rastvorrich tung aus einem von der Schlagmagneterreger- wicklung gespeisten mab etischen Neben schluss (8, 9, 15, 10) besteht, dessen Quer schnitt in bezug auf denjenigen des Haupt kreises und auf die Luftspaltlängen in beiden Kreisen derart gewählt ist, da.ss die Anker- bewegung erst beginnen kann,

wenn die Ver- stellkraft mindestens60% ihres in der ab- gefallenen AnkerstellungerreiehbarenMelist- wertes der Verstellkraft erreicht hat. ?. Sehlagma;net nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der R.astluft- spaltquerschnitt grösser als .der des Ilaupt- luftspa.ltes ist. ss. Schlagmagnet nach Patentanspruch.

dadurch gekennzeichnet, dass eine zusätzliche rlusspaximb (l 1a) a,ni Anker in der Weise vorgesehen ist, dass der magnetische Wider- stand in dein den Hauptluftspalt enthalten den ina netisehen Hauptkreis mit zunehmen dein Ankeranzug kleiner wird. 4.

Schlagmagnet nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch eine während des Be- i,rielx s veränderbare Einstellvorrichtung für die Festlegung der Ankeranfangsstellung, rlamit letztere so eingestellt werden kann, dass ein Arheitshub beim Einschaltender Erreg er- wickluiig gerade unterbleibt.