DE1051411B - Gepolter Schutzrohrwechselkontakt - Google Patents

Description

DEUTSCHES

kl. 21g 4/01

INTERNAT. KL. HOIh

PATENTAMT

S51677VIIIc/21g

ANMELDETAG: 21. DEZEMBER 1956

BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UND AUSGABE DER
AUSLEGESCHRIFT.· 26. FEBRUAR 1959

In der Zeitschrift »The Bell System Technical Journal«, November 1953, S. 1393 und folgende, ist ein Schutzrohrwechselkontakt beschrieben, der durch die äußere Anbringung zweier Magnete in bestimmter Weise polarisiert ist. Bei dieser Konstruktion sind an die aus dem Glasröhrchen herausragenden Enden der äußeren Kontaktfedern zwei permanente Magnete angesetzt, deren magnetische Kreise über je ein Fkißführungsblech zum magnetisch entgegengesetzten Ende des Kontaktes geschlossen sind.

Die vorliegende Erfindung zeigt eine demgegenüber wesentlich vereinfachte Konstruktion. Der Schutzrohrwechselkontakt ist durch einen die äußeren Kontaktfedern umfassenden Dauermagnet gekennzeichnet, dessen Feld den Arbeitsluftspalt im wesentlichen quer zu den Kontaktfedern in der durch die Bewegung der Umschaltkontaktfeder definierten Ebene durchsetzt.

Die Vorteile eines solchen Schutzrohrwechselkontaktes bestehen insbesondere darin, daß nur ein ein.-ziger Dauermagnet erforderlich ist und auf irgend^- welche Flußführungsbleche verzichtet werden kann.

Diesen Dauermagnet kann man gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung als U-förmigen Bügel ausbilden, dessen Schenkel an der Stelle des Arbeitsluftspaltes das Schutzrohr umfassen. Diese Ausführungsform zeigt die Fig. 1 in Seitensicht, zu der die Fig. 2 den Querschnitt an der Stelle des Arbeitsluftspaltes darstellt. Das Schutzrohr 1 enthält die beiden äußeren Kontaktfedern 2 und 3 sowie die Umschaltkontaktfeder 4. An der Stelle des Arbeitsluftspaltes der drei Kontaktfedern ist der U-förmig gebogene Dauermagnet 5 vorgesehen, dessen Polung durch die Buchstaben N/S angedeutet ist. Das Schutzrohr wird weiterhin von den beiden Erregerspulen 6 und 7 umschlossen, welche die notwendige Erregung zur Betätigung des Kontaktes liefern.

Diese Anordnung beruht auf folgendem Prinzip: Der Dauermagnet 5 erzeugt im Arbeitsluftspalt ein Feld, dessen Kräfte zwischen der Umschaltkontaktfeder 4 und der Kontaktfeder 2 einerseits sowie der Kontaktfeder 3 andererseits bei entsprechender Justierung gleich sind. Infolgedessen verbleibt die Umschaltkontaktfeder 4 in der Ruhelage. Wird nun dem Kontaktsystem mittels der Erregerspulen 6 und 7 ein weiteres Feld aufgedrückt, so bewirkt dieses Feld je nach seiner Richtung eine Verstärkung der Kraft zwischen der Umschaltkontaktfeder und der einen äußeren Kontaktfeder und eine Schwächung der Kraft zwischen der Umschaltkontaktfeder und der anderen äußeren Kontaktfeder. Bei ausreichender Stärke des mittels der beiden Erregerspulen 6 und 7 erzeugten Feldes wird dann die Umschaltkontaktfeder entsprechend dem sich einstellenden Kräfteverhältnis zu einer der Gepolter Schutzrohrwechselkontakt

Anmelder:
Siemens & Halske Aktiengesellschaft,

Berlin und München,
München 2, Wittelsbacherplatz 2

Dr.-Ing. Friedrich Pfleiderer

und Dipl.-Phys. Otto A. Thiele, München-Solln,

sind als Erfinder genannt worden

äußeren Kontaktfedern hingezogen und gibt mit dieser Kontakt.

Diese Anordnung bietet noch die Möglichkeit, auf einfache Weise eine Justierung bzw. eine Beeinflus>sung der jeweiligen Umschaltzeit vornehmen zu können. Zu diesem Zweck wird der Dauermagnet um eine Achse drehbar angeordnet, die senkrecht zu der durch die Bewegung der Umschaltkontaktfeder definierten Ebene durch den Arbeitsluftspalt verläuft. In der Fig. 2 ist diese Achse durch die strichpunktierte Linie angedeutet. Fig. 3 zeigt den Schutzrohrwechselkontakt mit gedrehtem Dauermagnet 5. Hier ist nur eine einzige Erregerspule 8 vorgesehen, die ausreicht, wenn genügend Erregerleistung zur Verfügung steht.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Lage des Dauermagnets 5 besteht zwischen den Kontaktfedern 4 und 2 ein. stärkeres Feld als zwischen den Kontaktfedern 4 und 3, da der eine Pol des Dauermagnets, hier N, der Kontaktfeder 2 wesentlich näher liegt als der andere Pol S der Kontaktfeder 3. Der Dauerfluß wird also in diesem Falle im wesentlichen vom Pol N zum Ende der Kontaktfeder 2 und über den betreffenden Teil des Arbeitsluftspaltes zur Kontaktfeder 4 verlaufen, von wo aus er sich zumindest teilweise als starker Streufluß direkt, also unter Umgehung der Kontaktfeder 3, zum Pol S schließt. Mit Hilfe dieser einseitigen Verstärkung der Kräfte im Arbeitsluftspalt lassen sich einerseits Ungenauigkeiten im Kontaktaufbau ausgleichen und darüber hinaus unterschiedliche

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Umschaltzeiten erzielen. Gemäß der dargestellten Lage des Dauermagnets 5 würde sich zur Betätigung der Umschaltkontaktfeder 4 in Richtung zur Kontaktfeder 2 eine kürzere Umschaltzeit ergeben als in Richtung zur Kontaktfeder 3.

Eine entgegengesetzte Drehung des. Dauermagnets 5 würde entsprechend entgegengesetzte Wirkungen hervorrufen.

Bei dem in Fig. 1 bis 3 dargestellten Schutzrohrwechselkontakt nimmt die Umschaltkontaktfeder 4 die Mittellage zwischen den beiden äußeren Kontaktfedern 2 und 3 ein. Diese Ausführungsform setzt eine entsprechende Steifigkeit der Umschaltkontaktfeder 4 und Stärke des vom Dauermagnet 5 gelieferten Magnetfeldes voraus. Verstärkt man demgegenüber das Magnetfeld bzw. verringert die Steifigkeit der Umschaltkontaktfeder 4, so nimmt schließlich die Umschaltkontaktfeder 4 eine als Kipplage bezeichnete, einseitige Ruhelage ein, in welcher sie mit einer der beiden äußeren Kontaktfedern 2 bzw. 3 Kontakt gibt. Dies ist darauf zurückzuführen, daß der Verlauf des vom Dauermagnet gelieferten Feldes durch die Kontaktfedern beeinflußt wird. Ist nämlich der Abstand zwischen der Umschaltkontaktfeder und der einen äußeren Kontaktfeder kleiner als zur anderen äußeren Kontaktfeder, so tritt automatisch eine Feldverdichtung in Richtung zur ersteren äußeren Kontaktfeder ein, was zu einer Stärkung der Anziehungskräfte führt. Bei symmetrischem Aufbau des Kontaktes sind dabei beide Kipplagen gleichberechtigt.

Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel kann man den Dauermagnet als diametral magnetisieren Zylinder aufbauen. In der Fig. 4 ist diese Ausführungsform in Seitenansicht dargestellt. Fig. 5 gibt den zugehörigen Querschnitt an der Stelle des Arbeitsluf tspaltes wieder. Über das Schutzrohr 1 ist hier der zylindrisch ausgebildete Dauermagnet 9 geschoben, dessen Polung durch die Buchstaben N/S bezeichnet ist. Über den Dauermagnet 9 ist die Erregerspule 10 gewickelt bzw., wenn es sich um eine in sich stabile Wicklung handelt, geschoben. Die Umschaltkontaktfeder 4 ist in einer Kipplage gezeichnet, in welcher sie mit der äußeren Kontaktfeder 2 Kontakt gibt. Dies ist die zuletzt eingenommene Ruhelage des Kontaktes, aus der er jederzeit durch entsprechende Erregung mittels der Erregerspule 10 in die entgegengesetzte Kipplage gebracht werden könnte, in welcher er ebenfalls liegenbleiben würde.

Aus fertigungstechnischen Gründen kann es zweckmäßig sein, den zylindrisch ausgebildeten Dauermagnet aus einem Blechstreifen zu biegen, wobei ein mehr oder minder großer, axialer Schlitz stehenbleibt, wie dies in der Fig. 6 dargestellt ist. Die Breite dieses Schlitzes ist dabei so zu wählen, daß sich mit einem solchen Dauermagnet ein. diametral verlaufendes Magnetfeld erzielen läßt.

Es ist auch möglich, dem beschriebenen, gepolten Schutzrohrkontakt eine bevorzugte Kipplage zugeben. Zu diesem Zweck wird gemäß der weiteren Erfindung die Umschaltkontaktfeder vormagnetisiert. Diese Vormagnetisierung wirkt so, als ob die Erregerspule eine bestimmte Dauererregung liefern würde. Es werden dadurch die Kräfte in Richtung zur einen äußeren Kontaktfeder gestärkt und zur anderen äußeren Kontaktfeder geschwächt.

Ein zweckmäßiges Ausführungsbeispiel für die Erzeugung der Vormagnetisierung der Umschaltkontaktfeder zeigt die Fig. 7. Bei dieser Ausführungsform ist, wie beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4, ein zylindrischer, diametral magnetisierter Dauermagnet 11 vorgesehen, dessen Feld den Arbeitsluftspalt quer zu den Kontaktfedern in der durch die Bewegung der Umschaltkontaktfeder definierten Ebene durchsetzt. Auf das Schutzrohr 1 ist noch ein weiterer axial magnetisierter Zylinder 12 aufgeschoben, welcher die Umschaltkontaktfeder 4 umgibt. Gemäß der durch die Buchstaben N/S angegebenen Polung der beiden Dauermagnete ergibt sich zwischen der Umschaltkontaktfeder 4 und der äußeren Kontaktfeder 2 eine Feldverstärkung und in Richtung zur Umschaltkontaktfeder 3 eine Feldschwächung, so daß die Umschaltkontaktfeder 4 eine bevorzugte Kipplage besitzt, in welcher sie mit der äußeren Kontaktfeder 2 Kontakt gibt. Über beide Magnete 11 und 12 ist die Erregerspule 13 geschoben. Liefert diese ein der Magnetisierung durch den Dauermagnet 12 entgegenwirkendes Feld, so kann bei entsprechender Stärke dieses Feldes die Flußrichtung in der Umschaltkontaktfeder 4 umgekehrt werden, so daß letztere zur äußeren Kontaktfeder 3 gezogen wird und mit dieser schließlich Kontakt gibt.

Es ist selbstverständlich auch möglich, an Stelle des zylindrisch ausgebildeten Dauermagnets 12 eine andere Form zu wählen, beispielsweise die Umschalt-

kontaktfeder 4 selbst aus Dauermagnetwerkstoff herzustellen.

Es sei noch darauf hingewiesen, daß die Möglichkeit besteht, den Dauermagnet, dessen Feld im wesentlichen quer zu den Kontaktfedern verläuft, um die Längsachse des Schutzrohres zu verdrehen. Es tritt hierdurch eine Feldverschiebung im Arbeitsluftspalt auf, mit der sich Unsymmetrien im Kontaktaufbau nachträglich ausgleichen lassen,

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Gepolter Schutzrohrwechselkontakt, gekennzeichnet durch einen die äußeren Kontaktfedern (2, 3) umfassenden Dauermagnet (5; 9; 11), dessen Feld den Arbeitsluftspalt im wesentlichen quer zu den Kontaktfedern in der durch die Bewegung der Umschaltkontaktfeder (4) definierten Ebene durchsetzt.

2. Schutzrohrwechsel'kontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dauermagnet aus -einem U-förmigen Bügel (5) besteht.

3. Schutzrohrwechselkontakt nach Anspruch 1, -dadurch gekennzeichnet, daß der Dauermagnet aus einem diametral magnetisierten Zylinder (9) besteht.

4. Schutzrohrwechselkontakt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltkontaktfeder (4) vormagnetisiert ist.

5. Schutzrohrwechselkontakt nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vormagnetisierung von einem weiteren Dauermagnet bewirkt wird, der als axial magnetisierter Zylinder (12) die Umschaltkontaktfeder (4) umgibt.

6. Schutzrohrwechselkontakt nach Anspruch 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder (9; 12) einen axialen Schlitz besitzt.

7. Schutzrohrwechselkontakt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dauermagnet (5) um eine Achse drehbar angeordnet ist, die senkrecht zu der durch die Bewegung der Umschaltkontaktfeder (4) dennierten Ebene durch den Arbeitsluftspalt verläuft.

8. Schutzrohrwechselkontakt nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Dauermagnet (5; 9; 11; 12) um die Längsachse des Schutzrohres (1) drehbar angeordnet ist.

9. Schutzrohrwechselkontakt nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der bzw. die Dauermagnete (5; 9; 11; 12) im Innern der Erregerspule (10; 13) angeordnet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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