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Elektromagnetisch-optisches Schauzeichen, insbesondere für Telefon-Vermittlungsanlagen
Die Erfindung betrifft ein elektromagnetischoptisches Schauzeichen, insbesondere
ein Schaltelement, das als Teil einer Telefonanlage der Bedienungsperson die Schaltzustände
der Teilnehmerleitungen anzeigt.
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Es ist ein Schauzeichen bekannt, das zur Anzeige des Bestehens eines
Magnetfeldes, insbesondere zur Anzeige des Erregungszustandes von Schutzrohrkontaktrelais,
verwendet wird. Dieses Schauzeichen spricht an, wenn durch ein entsprechendes Magnetfeld
ein längs verschiebbar gelagerter Stab verschoben wird. Das Schauzeichen weist einen
eine Schaufläche bildenden, sich in Richtung des Stabes erstreckenden Hebelarm,
auf der in einem Schneidenlager gelagert ist und mit einem seiner Arme mit dem verschiebbaren
Stab im Eingriff steht. Auf den Hebel wirkt eine Rückstellfeder derartiger Gestalt
und Anordnung ein, daß sie eine Kraftkomponente entgegen der Betätigungsrichtung
des Hebels und eine Kraftkomponente entgegen der Betätigungsrichtung des verschiebbaren
Stabes aufweist. Das Schneidenlager für den Hebel und die Angriffsstelle am verschiebbaren
Stab haben einen Abstand voneinander, der kleiner ist als der Durchmesser des Stabes.
Diese bekannte Anordnung eines Schauzeichens ist aber fertigungsmäßig sehr aufwendig
und benötigt in dieser Ausführung ziemlich großen Platzbedarf.
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Es ist weiterhin ein elektromagnetisches Relais mit Flußbügel bekannt,
dessen Anker, der mit seinem freien Ende in einem zwischen einem Flußbügel und einem
Kernbügel gebildeten Luftspalt liegt, in seiner Ruhestellung durch einen geringen
Luftspalt von dem Flußbügel getrennt ist, und bei Erregung des Relais vom Kernbügel
angezogen wird. Der Flußbügel besteht aus einem Material niedrigerer Permeabilität
als der des für den Anker verwendeten Materials. Dieses Relais aber bedarf bei einem
verhältnismäßig kleinen Luftspalt, der ja den Weg des beweglichen Teiles bestimmt,
zum Anzug desselben einer ziemlich hohen Erregung.
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In der deutschen Auslegeschrift 1116 733 wird ein elektromagnetisches
Schauzeichen beschrieben und dargestellt, dessen beweglicher Anker aus einem geradlinigen
Teil besteht, das sich bei Erregung der Spule in Richtung der Mittelachse der Spule
dreht. Diese Drehbewegung wird durch einen innerhalb des Spulenkörpers angeordneten
Dauermagneten unterstützt. Der Anker zentriert sich in Achsrichtung der Spule bei
Erregung derselben im Eintakt. Das hat den Nachteil, daß zur Erreichung der nötigen
Empfindlichkeit innerhalb der Spule ein Dauermagnet vorgesehen werden muß, da die
Luftspaltdifferenz der beiden Luftspalte in Ruhe- und Anzugsstellung des Ankers
sehr groß ist.
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Die deutschen Auslegeschriften 1047 848 und 1018104 geben je ein Schauzeichen
an, bei dem der Ausgangsluftspalt des Ankers gleichbleibend groß ist. Der Unterschied
zwischen diesen beiden Schauzeichen liegt nur darin, daß bei der deutschen Auslegeschrift
1047 848 der Schauzeichen-Träger durch eigene Schwerkraft wieder in Ruhestellung
zurückfällt, während bei der deutschen Auslegeschrift 1018104 der Schauzeichen-Träger
durch eine über einen Totpunkt befestigte Feder in definierten Endlagen gehalten
wird. In beiden Auslegeschriften ist keine Maßnahme zur Verkleinerung des Anzugsluftspaltes
oder der Luftspaltdiffferenz enthalten.
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Das deutsche Patent 697 708 betrifft ein Schauzeichen, dessen Anker
durch eine Druckfeder in die Ausgangslage zurückgestellt wird. Um die durch die
Feder erzeugte Kraft, die gegen die Anzugsrichtung wirkt, wieder auszugleichen,
ist das Magnetsystem so ausgebildet, daß der Anker bei Erregung von dem Mittelkern
abgestoßen und vom dem außerhalb der Spule befindlichen Joch gleichzeitig angezogen
wird. Wie aus der F i g. 5 des deutschen Patentes 697 708 hervorgeht, ist diese
Ausführung sehr kompakt.
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Die Erfindung hat die Aufgabe, die Nachteile der bekannten Ausführungen
zu vermeiden. Erfindungsgemäß
wird dies dadurch erreicht, daß der
bewegliche Anker so ausgebildet und innerhalb des magnetischen Kreises so gelagert
ist, daß das eine Ende des Ankers von dem ihm gegenüberliegenden Polstück einen
kleineren Luftspalt und das andere Ende des Ankers den doppelten Luftspalt von dem
ihm gegenüberliegenden Polstück des magnetischen Kreises aufweist, so daß der Anker
bei Erregung der Spule immer in zwei Takten angezogen wird.
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Gemäß einer Ausbildung der Erfindung wird der Anker in der Nähe seines
Schwerpunktes an dem einen Ende einer flachen Feder gehalten, während das andere
Ende der Feder an einem Polstück des magnetischen Kreises befestigt ist.
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Die Erfindung weist gegenüber den bekannten Ausführungen verschiedene
Vorteile auf. So ist der für die Ausgangs- oder Ruhestellung vorhandene Luftspalt
(Winkelf) sehr gering, wodurch eine geringe Anzugserregung erreicht wird. Die Anzugsbewegung
wird bei kleiner werdendem Winkel g noch unterstützt, so daß praktisch zwei Anzugstakte
entstehen, die sich gegenseitig unterstützen. Außerdem wird durch die flache Bauweise
eine große Raumersparnis erzielt.
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Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung beschrieben. In. der Zeichnung
zeigt F i g.1 ein elektromagnetisch-optisches Schauzeichen nach der Erfindung in
perspektivischer Ansicht und vergrößert dargestellt, F i g. 2 einen AUfriß des Eisenkreises
des Schauzeichens nach F i g. 1, F i g. 3 eine Seitenansicht des Schauzeichens nach
F i g. 1, F i g. 4 eine Frontansicht des Schauzeichens nach F i g. 1 auf die Öffnungen
der Anzeigeseite.
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In F i g. 1 ist ein elektromagnetisch-optisches Schauzeichen dargestellt,
das aus einem C-förmigen magnetischen Kreis 1, einer Erregungsspule 2, einem beweglichen
Anker 3 aus magnetischem Material, einer flachen Blattfeder 4, die zum Abstützen
dient, einem am Anker 3 befestigten- Blatt 5, das zur örtlichen Anzeige dient, und
einer Linse 6, die in F i g. 3 dargestellt, besteht.
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In F i g. 2 ist der magnetische Kreis 1 besser dargestellt. Der C-förmige
Eisenkreis ist zusammengesetzt aus zwei Polstücken 7 und 8; von denen jedes einzelne
einen rechten Winkel darstellt und die an der Stelle, an der die Spule
2 vorgesehen ist, sich überlappen. Der bewegliche Anker 3, der aus flachem
magnetischem Material hergestellt ist, ist nahe seinem geometrischen Mittelpunkt
5-förmig abgewinkelt, besser dargestellt in F i g. 3, und ist verbunden nahe seinem
Schwerpunkt mit einer dünnen flachen Feder 4, von der ein Ende mit dem Anker 3 an
der Stelle 9 verlötet, gepunktet oder anderweitig befestigt ist. Das andere Ende
der Feder 4
ist auf dieselbe Weise mit dem Polstück 8 des magnetischen Kreises
1 an der Stelle 10 verbunden, und zwar so, daß das flache Ende
11 des Ankers 3 von dem kürzen Schenkel des Polstückes 8 etwas absteht
(s. Winkelf), während das andere Ende 12 des beweglichen Ankers 3 einen etwas größeren
Abstand (s. Winkel g) von dem gegenüberliegenden kurzen Schenkel des Polstückes
7 aufweist. An dem Ende12 des beweglichen Ankers 3 ist in einem Winkel von 90°,
bezogen auf die Längsachse des Ankers 3, eine Anzeigefahne oder Blatt 5 auf der
von dem Eisenkreis 1 wegweisenden Seite angepunktet oder anderweitig befestigt.
Diese Anzeigefahne oder Blatt 5 hat die Aufgabe, über einen Rahmen 14 in dem Öffnungen
13 und 13' vorhanden sind, die Stellung des Schauzeichens anzuzeigen. Der Rahmen
14 mit seinen Öffnungen 13 und 13' ist in F i g. 3 und 4 näher dargestellt.
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Durch den bisher beschriebenen Aufbau benötigt das Schauzeichen eine
sehr niedrige Anzugserregung, dies geht aus der Darstellung nach F i g. 3 am deutlichsten
hervor.
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In F i g. 3 ist das Schauzeichen von der Seite her dargestellt. Fließt
in der Spule 2 (F i g. 2) ein Strom, wird das Ende 11 des Ankers 3 in Richtung auf
den kurzen Schenkel des Polstückes 8 angezogen, da der Abstand f des Endes 11 des
Ankers 3 von dem Polstück 8 kürzer ist als der Abstand g zwischen dem Polstück 7
und dem Ende 12 des Ankers 3. Der Fluß durch das Polstück 7 in Richtung auf das
Ende 12 des Ankers 3 unterstützt den Anzugsvorgang. Sobald das Ende 11 des Ankers
3 an dem Polstück 8 zur Anlage kommt, entsteht eine Drehbewegung des Endes
12 des Ankers 3 nach links, wobei die Feder 4
gering belastet
wird und das Ende 12 in die Nähe des Polstückes 7 gebracht wird. Danach erfolgt
durch Überwinden des jetzt verkleinerten Abstandes oder Luftspaltes g ein Anzug
des Ankers 3 in Richtung auf das Polstück 7. Durch diesen Anzug wird die Feder
4 weiterhin gespannt bzw. belastet. Das Blatt 5, das am Ende 12 des Ankers
3 befestigt ist und der optischen Anzeige dient, beschreibt bei dieser Bewegung
praktisch den doppelten Weg des an sich kleinen Luftspaltes zwischen dem beweglichen
Anker und dem Magnetkreis durch die magnetische Anziehungskraft bei Erregung der
Spule. Die Kraft, die zum Anzug des Ankers 3 des Schauzeichens benötigt wird, ist
sehr gering, da durch den Aufbau des Eisenkreises und die Konstruktion des Ankers
ein sehr guter anzugmäßiger Übergang zwischen Anker und Eisenkreis geschaffen wurde.
Wird der Strom in der Erregerspule abgeschaltet, bringt die beim Anzug belastete
Feder 4 den Anker 3 und damit auch das Anzeigeblatt 5 zurück in die Ausgangsstellung.
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Um die Stellung des Ankers des Schauzeichens bzw. die Stellung des
Anzeigeblattes 5, das am Ende 12 des Ankers befestigt, auffälliger
zu markieren, ist eine Linse 6 vor dem Rahmen 14 gesetzt, die die
Stellung des Anzeigeblattes 5 deutlich vergrößert.