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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung mit einem einen Lesekopf aufweisenden Sicherheitsschalter und einem Betätiger.
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Eine derartige Anordnung ist aus der
DE 101 46 828 A1 bekannt. Der dortige Sicherheitsschalter weist einen Lesekopf und einen Betätiger auf, die ihrerseits jeweils eine von einer ersten bzw. zweiten Baugruppe mit elektrischen und/oder elektronischen Bauelementen aufweisen, die elektrisch kontaktlos in Wechselwirkung miteinander bringbar sind und dadurch den Sicherheitsschalter steuern. Mit derartigen Sicherheitsschaltern können bewegliche Schutzeinrichtungen überwacht werden, wie beispielsweise Türen, Abdeckungen, Gitter und dgl., von Maschinen und Anlagen. In der Regel unterbricht der Sicherheitsschalter beim Öffnen der Schutzeinrichtung einen oder mehrere Stromkreise, wodurch die zugehörige Maschine in einen sicheren Betriebszustand überführt wird, beispielsweise abgeschaltet wird, oder deren Einschalten verhindert wird.
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Der geschlossene Zustand der Schutzeinrichtung ist durch ein Zuhaltesystem lösbar zuhaltbar. Dadurch kann verhindert werden, dass die Schutzeinrichtung geöffnet wird, solange beispielsweise die darin befindliche Maschine noch in einem das Bedienpersonal gefährdenden Betriebszustand ist. Hierzu weist das bekannte Zuhaltesystem einen Elektromagneten auf, die im bestromten Zustand die Schutzeinrichtung zuhält. Im stromlosen Zustand ist die Zuhaltung aufgehoben, was für viele Anwendungsfälle vorteilhaft ist, beispielsweise um im stromlosen Zustand der Anlage, etwa am Wochenende, ein versehentliches Einschließen des Bedien- oder Reinigungspersonals zu verhindern.
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Aus der
DE 199 53 898 A1 ist eine Zugangsschutzeinrichtung mit einem Permanentmagneten und einer bestrombaren Spule bekannt. Im stromlosen Zustand der Spule ist die Zuhaltung aufgrund des Permanentmagneten aktiviert und die Schutzeinrichtung wird im geschlossenen Zustand zugehalten. Zum Öffnen der Schutzeinrichtung muss die Spule bestromt werden und dadurch die Wirkung des Permanentmagneten auf die Zuhaltung kompensiert werden.
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Aus der
DE 10 2005 032 172 A1 ist eine Zuhaltung für ein Bauteil zum Verschließen einer Öffnung bekannt, das einen zwischen einer verriegelten und einer entriegelten Endstellung beweglich geführten Stößel und eine Elektromagnetanordnung mit einer Magnetspule und einem Anker für den Antrieb des Stößels aufweist. Die Elektromagnetanordnung ist in einem Gehäuse aus magnetisierbarem Material angeordnet. Der in dem Gehäuse befindliche Anker trägt an jeder Stirnseite einen in seiner jeweiligen Endstellung mit dem Gehäuse in Magnetschluss bringbaren Permanentmagneten, so dass im stromlosen Zustand der Elektromagnetanordnung sowohl der zuhaltende Zustand als auch der nicht-zuhaltende Zustand stabil ist. Die Zuhaltung erfolgt durch ein Blockieren einer mit dem Betätiger des Bauteils zusammenwirkenden Kurvenscheibe mittels des Stößels.
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Aus der
DE 23 46 042 A1 ist ein Dauermagnethaftsystem mit veränderbarer Haftkraft bekannt, bestehend aus zwei oder mehreren mit Polstücken aus ferromagnetischem Material, insbesondere Weicheisen, versehenen Dauermagneten, dessen nach außen wirkende Haftkraft durch Ummagnetisieren mindestens einer der Dauermagnete mittel einer elektromagnetischen Spule bis zur Unwirksamkeit veränderbar ist.
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Aus der
DE 25 59 649 A1 ist eine magnetischen Haltevorrichtung bekannt mit zwei in einem zu einer Haltefläche hin offenen Magnetkreis liegenden Dauermagneten, deren Magnetflüsse sich im eingeschalteten Zustand über die Haltefläche und einen an dieser anliegenden ferromagnetischen Körper schließen. Im ausgeschalteten Zustand verlaufen die Magnetflüsse in einem durch die beiden Dauermagnete und die anliegenden Polstücke gebildeten geschlossenen magnetischen Kreis. Zum Umschalten ist die Magnetisierungsrichtung des einen Dauermagneten jeweils mittels eines Stromstoßes durch eine diesen Dauermagneten umgebende Spulenwicklung umkehrbar.
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Aus der
US 4,141,547 A ist eine magnetische Schalteinrichtung bekannt, bei der ein Schaltelement zwei Permanentmagneten aufweist, durch welche das Schaltelement in einer ersten Position fixiert ist. Durch Bestromen einer Spule kann das Schaltelement entgegen der Kraft eines Federelements aus seiner ersten Position heraus in eine zweite Position bewegt werden. Nach Reduzieren oder Abschalten des Spulenstromes nimmt das Schaltelement aufgrund der rückstellenden Kraft des Federelements wieder die erste Position ein.
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Aus der
US 6,489,871 B1 ist eine Magneteinrichtung zum lösbaren Fixieren von Werkstücken bekannt, bei der ein Permanentmagnet durch das Bestromen einer Spule ummagnetisierbar ist und dadurch im stromlosen Zustand der Spule sowohl der das Werkstück fixierende Zustand als auch der das Werkstück nichtfixierende Zustand der Magneteinrichtung stabil ist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, das Zuhaltesystem eines Sicherheitsschalters weiter zu verbessern, insbesondere mit geringen elektrischen Anschlussleistungen eine hohe Zuhaltekraft zu realisieren und dennoch zu verhindern, dass Bedien- oder Reinigungspersonal im stromlosen Zustand der Anlage ein- oder ausgeschlossen werden kann.
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Das Problem ist durch die im Anspruch 1 bestimmte Anordnung gelöst. Besondere Ausführungsarten sind in den abhängigen Ansprüchen bestimmt.
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Durch eine solche bistabile Magneteinrichtung sind die Vorteile der elektromagnetischen und der permanentmagnetischen Zuhaltung ohne die zugehörigen Nachteile realisiert. Die Schutzeinrichtung kann zugehalten werden, ohne dass eine elektrische Energieversorgung erforderlich ist. Umgekehrt kann das Zuhaltesystem in einen stabilen Zustand überführt werden, in dem die Zuhaltung deaktiviert ist, so dass ein versehentliches Ein- oder Ausschließen vom Bedien- oder Reinigungspersonal zuverlässig verhindert ist.
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Hinzu kommt ein weiterer Vorteil gegenüber den bekannten permanentmagnetbasierten Zuhaltesystemen, bei denen am Ende des Schließvorgangs ein Zuschnappen aufgrund der sich mit verringerndem Luftspalt stark ansteigenden Magnetkraft erfolgt, das insbesondere bei großen und schweren Schutzeinrichtungen ein Verletzungsrisiko für das Bedienpersonal darstellt. Bei dem erfindungsgemäßen Zuhaltesystem kann das Schließen der Schutzeinrichtung im deaktivierten Zustand der Zuhaltung erfolgen, und erst im geschlossenen Zustand der Schutzeinrichtung kann das Zuhaltesystem aktiviert werden.
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In einer Ausführungsart ist der Permanentmagnet und/oder die Spule ortsfest in der Magneteinrichtung angeordnet. Dadurch kann auf eine störanfällige Betätigungsmechanik beispielsweise zum Drehen des Permanentmagneten verzichtet werden. In einer Ausführungsart treten der Betätiger und der Lesekopf elektrisch kontaktlos miteinander in Wechselwirkung, insbesondere kann der Betätiger beispielsweise ein sogenanntes RFID (Radio Frequency Identification Tag)-Bauelement aufweisen, das in der Art eines Transponders eine Antwort auf ein von dem Lesekopf ausgesandtes elektromagnetisches Signal sendet.
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In einer Ausführungsart ist durch ein Bestromen der Spule der Verlauf der magnetischen Feldlinien des Permanentmagneten derart einstellbar, insbesondere innerhalb der Magneteinrichtung derart veränderbar, dass auch im stromlosen Zustand der Spule wahlweise der zuhaltende oder der nicht-zuhaltende Zustand der Magneteinrichtung stabil ist. Für den zuhaltenden Zustand kann vorgesehen sein, dass die Feldlinien des Permanentmagneten an einer ersten Position aus der Magneteinrichtung austreten und an einer zweiten Position wieder in die Magneteinrichtung eintreten, wobei durch Anordnen eines Gegen- oder Jochstückes zwischen der ersten und zweiten Position eine Zuhaltekraft auf das Jochstück und damit auf die Schutzeinrichtung ausübbar ist. Durch das Bestromen der Spule ist ein das Zuhalten bewirkendes Austreten der magnetischen Feldlinien aus der Magneteinrichtung verhinderbar. Beispielsweise kann in dem nicht-zuhaltenden Zustand der Verlauf der Magnetfeldlinien ausschließlich oder überwiegend innerhalb der Magneteinrichtung erfolgen, so dass der Raum außerhalb der Magneteinrichtung im Wesentlichen feldfrei und damit auch kräftefrei bleibt.
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In einer Ausführungsart ist durch ein Bestromen der Spule ein innerhalb der Magneteinrichtung angeordnetes magnetisches Kurzschlusselement aktivierbar oder deaktivierbar. Dadurch können die magnetischen Feldlinien je nach Aktivierungszustand des Kurzschlusselements innerhalb der Magneteinrichtung kurzgeschlossen werden, oder - wenn das Kurzschlusselement deaktiviert ist - müssen sich die magnetischen Feldlinien auch außerhalb der Magneteinrichtung erstrecken, so dass ein dort angeordnetes Gegen- oder Jochstück eine magnetische Anziehungskraft erfährt, die als Zuhaltekraft für die Schutzeinrichtung einsetzbar ist.
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Die Magneteinrichtung weist einen weiteren Permanentmagneten auf, der durch ein Bestromen der Spule wahlweise in der einen Richtung oder in der anderen Richtung permanentmagnetisierbar ist. So kann der weitere Permanentmagnet bei Magnetisierung in der einen Richtung als magnetisches Kurzschlusselement für die Feldlinien des Permanentmagneten wirken und dafür sorgen, dass die Feldlinien des Permanentmagneten sich nur innerhalb der Magneteinrichtung erstrecken. Bei einer Permanentmagnetisierung in der anderen Richtung treibt dagegen das von dem weiteren Permanentmagneten hervorgerufene magnetische Feld die Feldlinien des Permanentmagneten nach außerhalb der Magneteinrichtung, so dass dadurch der zuhaltende Zustand der Magneteinrichtung aktivierbar ist. Da der weitere Permanentmagnet seinerseits auch nach Abschalten des Spulenstroms seine permanentmagnetische Wirkung beibehält, sind beide Zustände des weiteren Permanentmagneten auch im stromlosen Zustand der Spule stabil.
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In einer Ausführungsart weist der weitere Permanentmagnet eine geringere Koerzitivfeldstärke auf als der Permanentmagnet der Magneteinrichtung. Dadurch ist eine wahlweise Ummagnetisierung des weiteren Permanentmagneten möglich bei gleichzeitiger Beibehaltung der Magnetisierungsrichtung des Permanentmagneten. Hierzu kann der weitere Permanentmagnet aus einem Werkstoff hergestellt sein, der gegenüber dem Werkstoff des Permanentmagneten weichmagnetischer ist. In einer Ausführungsart ist der Permanentmagnet der Magneteinrichtung beispielsweise ein Neodym-Magnet, während der weitere Permanentmagnet beispielsweise aus einer Alnico-Legierung besteht.
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In einer Ausführungsart ist der weitere Permanentmagnet in einem durch das Bestromen der Spule hervorrufbaren magnetischen Hauptflusskreis der Spule angeordnet. Dadurch ist sichergestellt, dass bei einem Bestromen der Spule der dadurch in der Magneteinrichtung hervorgerufene magnetische Fluss jedenfalls zu einem ausreichenden Teil den weiteren Permanentmagneten durchsetzt, so dass mit möglichst geringen Spulenströmen die für das Ummagnetisieren erforderliche Flussdichte bzw. Feldstärke erreichbar ist.
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Der weitere Permanentmagnet ist derart in der Magneteinrichtung angeordnet, dass der weitere Permanentmagnet bei einem für die Ummagnetisierung vorgesehenen Spulenstrom nur im zugehaltenen Zustand der Schutzeinrichtung ummagnetisierbar ist. Dadurch ist verhindert, dass beispielsweise im geöffneten Zustand der Schutzeinrichtung der zuhaltende Zustand der Magneteinrichtung aktivierbar ist und es dadurch bei einem Schließen der Schutzeinrichtung gegen Ende der Schließbewegung zu einem Zuschnappen mit dem damit verbundenen Verletzungsrisiko für das Bedienpersonal kommt. Vielmehr kann durch den vorgesehenen Spulenstrom nur im geschlossen Zustand der Schutzeinrichtung eine so hohe Feldstärke am Ort des weiteren Permanentmagneten erreicht werden, dass eine Ummagnetisierung erfolgt.
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In einer Ausführungsart ist der weitere Permanentmagnet konzentrisch zu einer Längsachse der Magneteinrichtung angeordnet. Die aus dem weiteren Permanentmagnet austretenden Feldlinien haben somit eine wesentliche Richtungskomponente parallel zur Längsachse der Magneteinrichtung. Der weitere Permanentmagnet ist in Richtung der Längsachse der Magneteinrichtung umkehrbar polarisierbar.
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In einer Ausführungsart ist der Permanentmagnet konzentrisch zu einer Längsachse der Magneteinrichtung angeordnet. Der Permanentmagnet kann insbesondere konzentrisch zu dem weiteren Permanentmagnet angeordnet sein. Der Permanentmagnet kann einen größeren radialen Abstand zur Längsachse aufweisen als der weitere Permanentmagnet. Insbesondere kann der Permanentmagnet den weiteren Permanentmagnet ringförmig umfassen.
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In einer Ausführungsart ist die Spule konzentrisch zu einer Längsachse der Magneteinrichtung angeordnet. Die Differenz der Radien der Spule einerseits und des Permanentmagneten andererseits, jeweils in Bezug auf die Längsachse der Magneteinrichtung, kann dabei geringer sein als die Differenz der Radien der Spule einerseits und des weiteren Permanentmagneten andererseits. Insbesondere können die Radien von Spule und Permanentmagnet annähernd gleich sein. In einer Ausführungsart beträgt der Unterschied der Radien der Spule einerseits und des Permanentmagneten andererseits weniger als 50 % des Radius der Spule, insbesondere weniger als 25 % und vorzugsweise weniger als 10 %. Spule und Permanentmagnet können axial in Richtung der Längsachse der Magneteinrichtung hintereinander angeordnet sein.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
- 1 zeigt eine perspektivische Ansicht des Lesekopfes eines Sicherheitsschalters mit einem erfindungsgemäßen Zuhaltesystem,
- 2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines zugehörigen Betätigers,
- 3 zeigt den stabilen nicht-zuhaltenden Zustand der Magneteinrichtung,
- 4 zeigt die Ummagnetisierung des weiteren Permanentmagneten, und
- 5 zeigt den stabilen zuhaltenden Zustand der Magneteinrichtung.
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Die 1 zeigt eine perspektivische Ansicht des Lesekopfes 12 eines Sicherheitsschalters mit einem erfindungsgemäßen Zuhaltesystem. Der Lesekopf 12 ist mindestens Teil des nicht weiter dargestellten Sicherheitsschalters. Die elektrische Schaltfunktion kann innerhalb des Kopfgehäuses 24 ausgeführt werden oder in einem von dem Kopfgehäuse 24 entfernt angeordneten Schalterteil des Sicherheitsschalters. Der elektrische Anschluss des Lesekopfes 12 erfolgt über einen oder mehrere Steckverbinder 26. Das Kopfgehäuse 24 ist im wesentlichen quaderförmig mit einer im wesentlichen rechteckförmigen Frontfläche 28. In einem unteren Bereich weist das Kopfgehäuse 24 eine kreiszylindrische Bohrung auf, deren Längsachse mit der Frontfläche 28 einen rechten Winkel einschließt und in welche die Magneteinrichtung 20 einsetzbar ist. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Lesekopf 12 mittels des Kopfgehäuses 24 an einem Rahmen der (nicht dargestellten) Schutzeinrichtung oder der Maschine selbst festgelegt.
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Die Magneteinrichtung 20 weist ein im wesentlichen kreiszylindrisches Gehäuse auf, das auf seiner dem Betätiger 14 zugewandten Seite eine im wesentlichen kreisförmige und vorzugsweise zentrische erste Anlagefläche 32 ausbildet. Radial außenseitig bildet das Gehäuse der Magneteinrichtung 20 einen ringförmigen Rand 34 aus, der von der ersten Anlagefläche 32 durch eine ringförmige Nut 36 beabstandet ist. Die erste Anlagefläche 32, der ringförmige Rand 34 und die Frontfläche 28 liegen vorzugsweise in einer planen Ebene.
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Oberhalb der Magneteinrichtung 20 ist in dem Kopfgehäuse 24 die erste Baugruppe 30 unbeweglich lösbar festgelegt, insbesondere mit dem Kopfgehäuse 24 verschraubt. Die Verdrahtung zwischen der ersten Baugruppe 30, der Magneteinrichtung 20 und dem Anschluss für den Steckverbinder 26 erfolgt vorzugsweise innerhalb des Kopfgehäuses 24. An einer Seitenfläche ist an dem Kopfgehäuse 24 eine Kabelschelle 38 zur Fixierung der Anschlussleitungen für die Steckverbinder 26 angeordnet. Die vorzugsweise plane Frontfläche der ersten Baugruppe 30 fluchtet mit der ersten Anlagefläche 32 oder ist dieser gegenüber geringfügig zurückversetzt.
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Die
2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines zugehörigen Betätigers
14, der ein Gegenelement
40 aufweist, beispielsweise aus Stahl, mit dem der Betätiger
14 durch die Magneteinrichtung
20 am Lesekopf
12 fixierbar und damit der geschlossene Zustand der Schutzeinrichtung zuhaltbar ist. Das Gegenelement
40 kann einstückig aus Stahl sein oder nur teilweise, beispielsweise unter Bildung eines Rahmens aus Aluminium zur Aufnahme eines mit dem Elektromagneten zusammenwirkenden Einsatzstückes. Das Gegenelement
40 ist mit einem zugehörigen Grundelement
60, beispielsweise aus Aluminium, fest verbunden, aber diesem gegenüber schwenkbar, wie dies in der
DE 101 46 828 A1 offenbart ist. Eine mit der ersten Baugruppe
30 des Lesekopfes
12 elektrisch kontaktlos in Wechselwirkung bringbare zweite Baugruppe
50 ist fest, aber lösbar mit dem Gegenelement
40 verbunden, vorzugsweise mittels Befestigungsschrauben an diesem festgelegt.
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Das Gegenelement 40 bildet eine plane zweite Anlagefläche 42 aus, die bei der Zuhaltung an die erste Anlagefläche 32 des Lesekopfes 12 in flächige Anlage bringbar ist. Die vorzugsweise plane Frontfläche der zweiten Baugruppe 50 fluchtet mit der zweiten Anlagefläche 42 oder ist dieser gegenüber geringfügig zurückversetzt. Wesentlich ist dabei, dass durch die Anordnung der ersten und zweiten Baugruppe 30, 50 das Kontaktieren der ersten und zweiten Anlagefläche 32, 42 der Magnetanordnung 20 bzw. des Gegenelements 40 gewährleistet ist, weil dadurch besonders hohe Zuhaltekräfte erzielbar sind.
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Der Betätiger 14 ist beispielsweise mittels des Grundelements 60 an einer Schutzeinrichtung für eine von dem Sicherheitsschalter schaltbaren Maschine festgelegt. Gegenüber dieser Schutzeinrichtung ist das Gegenelement 40 zusammen mit der zweiten Baugruppe 50 um die drei in der 2 dargestellten und miteinander jeweils einen rechten Winkel einschließenden Raumrichtungen x, y, z schwenkbar. Die Abstandsrichtung zwischen Gegenelement 40 und Grundelement 60 ist dabei durch die Raumrichtung z repräsentiert. In dieser Abstandsrichtung z ist das Gegenelement 40 gegenüber dem Grundelement 60 im wesentlichen nicht verschiebbar. Sowohl das Gegenelement 40 als auch das Grundelement 60 weisen eine im wesentlichen quaderförmige Grundgestalt auf mit abgerundeten Kanten und Ecken. Die nutenförmigen Ausnehmungen 44 im Gegenelement 40 dienen der Zugänglichkeit für Befestigungsmittel, insbesondere Schrauben, die in die Befestigungslöcher 46 im Grundelement 60 einführbar sind und mittels denen der Betätiger 14 an dem beweglichen Teil der Schutzeinrichtung festlegbar ist.
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist die zweite Baugruppe 50 keine Anschlußleitungen auf, weil eine elektrische Kontaktierung des Betätigers 14 nicht erforderlich ist. Vorzugsweise wird über die im Lesekopf 12 angeordnete erste Baugruppe 30 Energie in die zweite Baugruppe 50 im Betätiger 14 übertragen, um in der zweiten Baugruppe 50 gespeicherte Identifikationsdaten auszulesen und zur ersten Baugruppe 30 zurück zu übertragen. In einer vereinfachten Ausführung kann die zweite Baugruppe 50 auch lediglich ein von der ersten Baugruppe 30 erzeugtes elektromagnetisches Feld in vorgebbarer Weise dämpfen und dadurch der ersten Baugruppe 30 bzw. dem Lesekopf 12 die Anwesenheit der zweiten Baugruppe 50 und damit die geschlossene Stellung der Schutzeinrichtung anzeigen.
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Die 3 bis 5 zeigen in schematischer Darstellung einen Schnitt durch die Magneteinrichtung 20 mit dem Permanentmagneten 16, dem weiteren Permanentmagneten 22 und der Spule 18 in unterschiedlichen Zuständen. Der Permanentmagnet 16 ist kreisringförmig konzentrisch zur Längsachse 10 der Magneteinrichtung 20 angeordnet mit einem radialen Abstand, der im Wesentlichen dem radialen Abstand der ebenfalls konzentrisch zur Längsachse 10 angeordneten Spule 18 entspricht. Auf der axialen Höhe des Permanentmagneten 16 ist der weitere Permanentmagnet 22 innerhalb des Permanentmagneten 16 angeordnet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der weitere Permanentmagnet 22 scheibenförmig mit einer Erstreckung in radialer Richtung, die mit der axialen Erstreckung des Permanentmagneten 16 übereinstimmt. Alternativ hierzu kann auch der weitere Permanentmagnet 22 kreisringförmig sein.
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Sowohl der Permanentmagnet 16 als auch der weitere Permanentmagnet 22 sind in Axialrichtung magnetisiert. Die Spule 18, der Permanentmagnet 16 und der weitere Permanentmagnet 22 sind ortsfest und unbeweglich in einem topfförmigen Grundkörper 52 der Magneteinrichtung 20 angeordnet. Das dem Gegenelement 40 zugewandte stirnseitige Ende bildet radial außenseitig den ringförmigen Rand 34. Im Inneren der kreisringförmigen Spule 18 ist ein Polschuh 54 angeordnet, der auch einstückig mit dem Grundkörper 52 ausgebildet sein kann, insbesondere wenn der weitere Permanentmagnet 22 als Kreisringscheibe ausgebildet ist. Der Polschuh 54 bildet an seiner dem Gegenelement 40 zugewandten Stirnseite die erste Anlagefläche 32. In dem sich zwischen dem Grundkörper 52 und dem Polschuh 54 ergebenden Ringspalt ist die Spule 18 beispielsweise mittels eines nicht dargestellten ausgehärteten Kunststoffes fixiert, der von dem ringförmigen Rand 34 und der ersten Anlagefläche 32 axial zurückversetzt ist und die in der 1 gezeigte ringförmige Nut 36 bildet.
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Die 3 zeigt den stabilen, die Schutzeinrichtung nicht-zuhaltenden Zustand der Magneteinrichtung 20, in dem der Permanentmagnet 16 und der weitere Permanentmagnet 22 antiparallel polarisiert sind, so dass sich die von dem Permanentmagneten 16 und dem weiteren Permanentmagneten 22 hervorgerufenen Magnetflusslinien 56 innerhalb der Magneteinrichtung 20 schließen, insbesondere nicht aus der Magneteinrichtung 20 in Richtung auf das Gegenelement 40 austreten und dadurch keine magnetfeldinduzierte Kraft auf das Gegenelement 40 ausüben. Der weitere Permanentmagnet 22 bildet in diesem Zustand ein aktiviertes magnetisches Kurzschlusselement für das von dem Permanentmagneten 16 hervorgerufene magnetische Feld.
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Die 4 zeigt den Zustand der Magneteinrichtung 20, in dem die Spule 18 bestromt ist und zwar in einer Richtung derart, dass die Magnetisierung des weiteren Permanentmagneten 22 parallel zur Magnetisierung des Permanentmagneten 16 ausgerichtet wird. Der weitere Permanentmagnet 22 ist dabei in dem durch das Bestromen der Spule 18 hervorgerufenen magnetischen Hauptflusskreis angeordnet, so dass mit vergleichsweise kleinen Spulenströmen eine Ummagnetisierung des weiteren Permanentmagneten 22 erreichbar ist. Im Gegensatz dazu ist der Permanentmagnet 16 in axialer Verlängerung der Spule 18 angeordnet und dadurch von dem durch das Bestromen der Spule 18 hervorgerufenen Hauptflusskreis vergleichsweise wenig beeinflusst Darüber hinaus weist der Permanentmagnet 16 auch eine größere Koerzitivfeldstärke auf als der weitere Permanentmagnet 22. Im Ergebnis führt dies dazu, dass durch das Bestromen der Spule 18 zwar der weitere Permanentmagnet 22 ummagnetisierbar ist, die Magnetisierung des Permanentmagneten 16 dagegen im Wesentlichen unverändert bleibt.
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Die 5 zeigt den Zustand der Magneteinrichtung 20, in dem die Permanentmagnetisierung des weiteren Permanentmagneten 22 parallel zur Magnetisierung des Permanentmagneten 16 ausgerichtet ist, so dass sich insgesamt der in der 5 dargestellte Feldlinienverlauf ergibt. Die Feldlinien treten nun radial innen an der Stirnseite des Polschuhs 54 aus und dementsprechend in das Gegenelement 40 ein. Radial außen treten die Feldlinien aus dem Gegenelement 40 aus und in die Stirnseite des ringförmigen Rands 34 des Grundkörpers 52 ein. Dadurch ist der magnetische Kreis über das Gegenelement 40 geschlossen, so dass aufgrund der Wirkung des Permanentmagneten 16 und des weiteren Permanentmagneten 22 eine Zuhaltekraft auf das Gegenelement 40 ausgeübt wird. Dementsprechend wird sich der in der 5 noch dargestellte Luftspalt zwischen dem stirnseitigen Ende des Grundkörpers 52 und dem Gegenelement 40 schließen und das Gegenelement 40 in Anlage an den Grundkörper 52 kommen. Dieser Zustand ist auch im stromlosen Zustand der Spule 18 stabil. Erst durch ein Bestromen der Spule 18 in gegenüber der Darstellung in 4 entgegengesetzter Richtung kann der weitere Permanentmagnet 22 erneut ummagnetisiert werden, so dass sich wieder ein Feldlinienverlauf wie in der 3 dargestellt einstellt, der auch nach Abschalten des Spulenstroms erhalten bleibt. In diesem Zustand ist die Zuhaltung deaktiviert und das Gegenelement 40 kann von dem Grundkörper 52 abgenommen werden.
