DE1439210A1 - Elektromagnet mit beweglichem Anker - Google Patents

Description

• Elektromagnet mit beweglicher. Anker Bei !,'lektroniagneten mit beweglicher Anker, a.B. bei Relais oder Schaltmagneten, ist die Rückstellkraft im allgemeinen eine Federkraft, dLe bei nicht erregtem Magneten den Anker in eine RuhejInge zi.2ht. Die Rückstellkraft muß mindestens so groß sein, dae der Anker bei den jeweiligen Betriebsbedingungen (z.B. Erschütterungen) sicher in seiner Ruhelage gehalten wird. Andererseits kann Pederkraft nur so groß sein, daß der Anker bei Erregung des Flektromagneten sicher angezogen wird. Diese Bedingungen > sind nicht leicht zu erfüllen, da der zur Verfügung stehende Einbauraum meist beschränkt ist und die Federn deshalb riotgedrungen eine steile Kennlinie haben. ##,legen der steilen Kennlinie wird bei ausreichender Ilaltekraft in der U.uhestellung die -Federkraft in der angezogen'en-,Stellung grol' und schwächt die Haltekraft in der Arbeitsstellung beträchtlich. Bei Betrieb ces Elektromagneten mit pulsierendem oder zerhackterr. Strom, wird durch (lie. in der Arbeitsstellung besonder-s gro-#je Rückstellkraft infolge' von Vibratibnen des Ankers ein Brummen des Relais hervorgerufen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,einen Elektromagneten mit CD beweglichem Anker zu schaffen, bei dem der Anker in der Ruhestellung von einer großen Haltekraft gehalten ist, ohne daß die Haltekraft in der angezogenen Ankerstellung eine unerwünscht große Rückstellkraft bedingt.
• Diese Aufgabe wird bei einem Elektromagneten mit einem Anker, der von einem Rückstellmittel in seine Ruhelage gedrängt wird, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß als Rückstell-mittel ein Dauermagnet lÖ vorgesehen ist. Bei dieser, Aufbau des Elektromai:neten wird eine große Hialtekraf t er'zielt, währem die Rückstell-"er ist, da aie rückkraft in der angezogenen Anker-tellung crering stellende 7#agnetkraft mit der 1,,ntfernunF, sehr stark abnimmt.
• In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist bei einem Elektromagneten, dessen beweglicher Anker bei stromdurchflossener Wicklung bereits vor dem Anziehen mit einer bestimmten Polarität magnehsiert ist, vorgesehen, daß der Dauermagnet so angeordnet ist, daß er den erregten Anker abstößt. Diese Anordnung ist bei Gleichstrombetrieb möglich, wobei der Gleichstrom nicht geglättet zu sein. braucht. Bei dieser Anwendung ergibt sich der besondere Vortei:ii dali der Haltemagnet uie Anzugskraft mit unterstützt.
• Die resultierende Ankerkraft des Magneten hängt sehr stark vom Vierk--t-off, der Wagnetforrr, und der Anord-nung relativ zum Anker ab. Durch geeignete Xnderung dieser drei Eigenschaften kann.man die -resultierende Ankerkraft und die RUckstellkraft optimal aneinander anpassen und erheblich verbesse#rn.
• In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel und Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel eines Elektromagne'ten nach der Erfindung..
• Ein Weicheiserkkern 1 ist von einer Wicklung. 2 umgeben. Am oberen Ende des Kernes 1 befindet sich ein Polschuh 3, am unteren Ende ist z.B. ein L-förmig,gebogenes Weicheisenteil 4 als Rückschluß befestigt. Am.oberen Ende des Teiles 4 ist eine Blattfeder 5 mittels der'Schrauben 6 befestigt. Mit dem oberen Ende der Blattfeder 5 ist der Magnetanker 7 mittels des Niets 8 vernietet.
• Der Anker ist infolge der elastischen Nachgiebigkeit der Blattfeder 5 beweglich. Der Anker kann natürlich auch scharnierartig gelagert tt4 werden. Die Bla feder 5 bildet also ein Gelenk, so daß der Anker 7 als Klappanker zu bezeichnen ist. 1-Iie angezogene Stellung ist güstrichelt eingezeichnet, die Ruhelageist ausgezogen gezeichnet. V-,ittels der Schrauben 69 die die Blattfeder 5-haltent ist nuberdem ein Träger 9 aus Eisen oder Nichteisen am L-förmigen Teil 4>befestigt.-Am vorderen Ende den Trägers 9 ist ein t#.,ragnet 10, bei--pielsweise durch Kleben oder.Klemmen befestigt.
• Der Magnet arbeitet wie folgt: Bei nicht erregter Spule wirkt allf dem Weicheisenanker keine elektromagnetische Kraft. Der Klappanker 7 wird deshalb vom Magneten 10, vorzugsweise einem kräftigen )Leramikmagneten,- angezogen. Wird die Wicklung 2 -von einem Strom durohf-l-os... sen, so werden die Welcheisenteil 1, 39 49 7 magnetisiert und zwar im dargestellten Fall derartl daß der Klappanker 7 ein Nordpol und d.er Polschuh 3 ein SüdPol IstIwie dies durch die Buchstaben N und S angedeutet ist. Der Magnetfluß ist durch-die gesätrichelte linie-41 angedeutet. Der P6rmanentmagnet ist so magpetizierte daß an seiner Unterseite Nordpole und an seiner Oberseite SIldpole sind* Bei der Magnetisierung stößt also der Magnet 10 den 'Kläppanker 7 ab und unterstütze damit die Anzugskraft2#wieohen dem Polschuh und dem Klappanker 7, Die Rückstellkraft hat also nichtg wie bei einem Rückzug durch eine Feder eine Wirkung, die die Anzügtskraft verminßert, sondern die Räckstellkraft verwandelt siob In eine äbstoßende Kraft und unterstützt die RUckstellkratt. Eawir*d dadurch eine sehr sichere Funktion gewährleistet, da eitierlsette die HB1tekraft in der Ruheatellung aehr groß ist (etwa-um*eibe -ZehnLzrpotenz größer als beim Ublichen Pederrdo-kzug) und-*and*rerseits auch die Halt.ekr.aft in der Arbeitostellüng, also bei'erregter Wicklung'größer ist, da sie-nicht durch den Pederzug reduziert,-sondern durch d.'ie--dbi3tobende Kraft des Permanentmagneten erhöht wird. Auch die Bi7UMMneigung des.Eelais wird weser-U.-ich reduziu-t. .dä keine starke R:tA'ckstellkraft de* n. Magneten oof ort abzuheben vere,uchtv wenn bei Pulsierendez,-Strom die Anzugskraft zwischen Anker 7 und Polochuh 3.perladisch durch Null geht.
• In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt. Der Orundaufbau.des Relaie ist identisch mit dem Aufbau nach Fig. 1. zu ist iedlKlich zueätzlich auf dem Klappanker 7 ein Weicheisenklotz 11 befestigt.'Zwischen dem Weichelsenklotz 11 und dem Anker 7 ist eine Zwischenlage 12 aus unmagnetischem Werkstöff, z.B.
• liebeing oder dergleichen, angeordnet. Dieser Magnet kann auch x It Wechse etro'm betrieben werden. Gegenüber dem Feder#Uckzug ergibt eidh auch beim Wechealstrombetrieb noch der Vorteil, daß die Rückzugekraft in angezogener Keitellung gegenüber der Haltkraft aicht zu- e*ondern abnimmtt da in dieser Stellung.der Weicheisen-#lotz 11 vom X@gneten 10 einen gewissen Abstand hat und die Magnet-

  .kraft mit 'w'ac#nendeir-Entfernung vom Magneten bekanntlich sehr

  t rk abni #t'

  ',#egd den baulichen Vorteilen würde also auch bei

  Cheelet trieb dio'Erfindugg gegenüber dem FederrUckz4g-immer

  4,

  v 1 %#J.eich bringeng daß die Anzugakraft nur»unwesent-

Claims (1)

1. latentansprüche !-.lektroinaiznet mit einem Anker, der vor. einem. Rückstellmittel inseine Ruhelage gedrängt wird, dadurch gekennzeichnet, daß%alsgnet (10) vorgesehen ist. RUcksteilmittel ein Dauerma 2. Elektroe.agnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Elektromagneten, d-essen beweg-licher Anker (7) bei -stromdurchflossener Wicklung (2) bereits vor dem Anziehen mit einer bestimmten Polarität (N) magnetisiert ist, der Dauermagnet (10) so angeordnet ist (Pole S'g er den erregten Anker (7) abstößt. Elektromagnet nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur'Bemessung der Anzugskraft am Dauermagneten ein Weicheisenpolochuh vorgesehen ist, dessen Form auf Oie Form des Ankers abgestinat ist. 4. Elektromagnet nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Dauermagnet ein Keramikmagnet ist. l#,'lektromagnet nach Anspruch 1 bis 4,'dadurch gekennzeichnett daß der Miagnetanker,-z.B. ein Kiappanket (7), zwischen dem ihn anz-J.ehenden Magnetpol (3) und dem, vorzugsweise als flacher Keramikmagnet (10) ausgebildeten Dauermagneten angeordnet iät, wobei vorzugsweise der, Pol (N)- des Dauermagneten (10) dem,Anker (7) geWenübersteht, der den Anker bei normaler Stromirichtung* durch die Magnetwicklung abstößt. 6. Elektromagnet nach Anspruch 51 dadurch gehtllnnzeichnet, daß auf dem Anker(7) unter 3.wischenfügune einer Zwischenlage (le-_) aus unmagnetischem Nraterial ein Weicheisenklotz (11) befestigt iBt (Pig. 2).