DE1080195B - Elektrisches Schaltgeraet mit permanentem Haltemagnet - Google Patents

Description

Bei verklinkten elektromagnetischen Schaltern wird der Magnetanker mit den beweglichen Schaltstücken nicht von dem dauernd erregten Magnet, sondern von einer nach beendeter Schaltbewegung einfallenden Klinke festgehalten. Der Erregerstromkreis wird dabei unterbrochen. Diese Schalter sind daher unempfindlich gegen Spannungssenkungen im Netz. Die Ausschaltung wird durch einen besonderen Arbeitsstromauslöser bewirkt, der beim Ansprechen die Halteklinke herausschlägt. Obwohl verklinkte Schalter im Gegensatz zu den vom Erregerstrom gehaltenen Schaltern einen höheren Kontaktdruck besitzen, so haben die verklinkten Schalter neben diesem Vorteil nun wiederum auch den Nachteil des größeren Aufwandes.

Weiter sind auch Schalter bekanntgeworden, die ¹S neben einer Einschaltwickking für den Schaltvorgang noch eine Haltewicklung aufweisen, die in dem Magnet eingeschaltet wird, wenn der Anker die Endstellung eingenommen bat. Die Haltewicklung ist für eine geringere Stromaufnahme bemessen.

Es ist nun auch bekannt, bei Schaltern die Kontakte in ihren Endstellungen durch einen permanenten Halteanker zu sichern, wobei dessen Stirnflächen mit Kontakten versehen sind. Das Schaltglied bzw. der Halteanker ist hierbei als Stabmagnet ausgebildet, dessen Umschaltung durch einen Elektro- oder Permanentmagnet erfolgt. Bei diesen Schaltern ist die Haltekraft des Magnets und damit der Kontaktdruck nicht sehr groß, da in jeder Stellung jeweils nur ein Pol zur magnetischen Haftung herangezogen wird. Ein solcher Schalter würde in seinem Aufbau sehr groß werden, wollte man den Anker für einen größeren Kontaktdruck bzw. den Schalter für ein größeres Schaltvermögen auslegen.

Es ist zwar auch bekannt, bei einem Schaltgerät beide Pole eines permanenten Haltemagnets, der durch zwei Elektromagnete gesteuert wird, für. die Haftung^ heranzuziehen, jedoch ist hier der Dauermagnet eben¹, ' falls stabförmig ausgebildet, und seine Poleliegen deff ' beiden Polen je eines Elektromagnets gegenüber. Dieser Schalter hat unter anderem auch den Nachteil, daß für die Umschaltung des Ankers infolge der großen Luftstrecke zwischen dem Permanentmagnet und jeweils dem anderen Elektromagnet eine starke Erregung der Spulen erforderlich ist. Eine solche Magnetanordnung *5 ist auch bei einem Schalter mit Handbetätigung bekannt, bei welchem die Umschaltung in der Weise erfolgt, daß ein Magnet in einer senkrecht zur Kontaktbewegungsrichtung liegenden Ebene um 180° gedreht wird, so daß die Lage des Nord- und Südpols vertauscht wird. Der diesem gegenüberliegende, die Kontakte tragende Dauermagnet wird daher entsprechend angezogen bzw. abgestoßen.

Durch die Erfindung wird ein Schalter geschaffen, Elektrisches Schaltgerät
mit permanentem Haltemagnet

Anmelder:

Continental Elektroindustrie

Aktiengesellschaft

Voigt & Haeffner,

Frankfurt/M., Hanauer Landstr. 142-172

Heinrich Brungsberg, Offenbach/M.,
ist als Erfinder genannt worden

der gegenüber den bekannten Anordnungen den Vorteil einer größeren Haftkraft besitzt und bei dem ferner die Umschaltung des Ankers mit geringerer Erregung, also mit weniger Leistungsaufnahme der Spule erfolgen kann. Dies wird durch die besondere Ausbildung des Ankers und dessen besondere Anordnung in einem dafür ausgebildeten Gehäuse erreicht.

Erfindungsgemäß ist der Permanentmagnet, der die beweglichen Kontakte in ihren Endstellungen hält, als ringförmige Scheibe mit radialer Magnetisierung ausgebildet und in einem Gehäuse untergebracht, das zwei gegenüberliegende Polflächen aufweist und dessen innere Mantelfläche mit der Mantelfläche des Magnets einen Luftspalt bildet. Der magnetische Fluß ist daher nahezu im Eisen kurzgeschlossen, und lediglich an der Stelle des größten Querschnittes des Ankers ist ein Luftspalt vorhanden, der jedoch sehr schmal gehalten werden kann. Bei dem Gegenstand der Erfindung tritt als weiterer Vorteil bei der Erregung der Spule eine entmagnetisierende Wirkung im permanentmagnetischen Anker nicht in der Weise auf, wie es bei den bekannten Anordnungen der Fall ist.

Die Bewegung des Ankers kann durch einen Elektromagnet erfolgen, dessen Spule zum Zwecke des Umschältens in 'der Aufeinanderfolge von Gleichstrom wechselnder Richtung durchflossen wird. Wenn nun jeder Polfläche des Gehäuses eine Erregerspüle zugeordnet wird, so kann das Gerät auch in Differenzschaltung von Spannungen oder in Differenzschaltung von Magnetflüssen betätigt werden. Wenn es sich nicht um einen fernbetätigten Schalter handelt, sondern um einen solchen mit Handbetätigung, so können die Erregerspulen in Wegfall kommen. Es kann hierbei jedoch auch eine Spule zur induktiven Erzeugung eines Anzeige- oder Steuerbefehles angeordnet sein.

90J 787/313

In der Zeichnung sind schematisch Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Bild 1 einen elektromagnetischen Schalter mit einer Erregerwicklung für die Ankerbetätigung,

Bild 2 dasselbe Gerät mit zwei Spulen; in

Bild 3 ist ein Schaltschema für die Steuerung des Erregerstromes dargestellt.

In dem Gehäuse 1, das aus magnetischem Material, vorzugsweise Weicheisen, besteht, ist der Anker 2 gelagert, der ringförmig ausgebildet und mit radialer Magnetisierung versehen ist. Das Gehäuse 1 ist in der Zeichnung als aus einem Stück bestehend dargestellt. Es ist natürlich in Wirklichkeit so geteilt, daß eine leichte Herstellung und Montage gegeben ist. Im Gehäuse 1 ist in einer Bohrung 3 die Stange 4 geführt, *5 die mit dem Anker 2 verbunden ist. Von einem ringförmigen Ansatz 5 wird im Inneren des Gehäuses 1 eine Polfläche gebildet. Gegenüher dieser, also am Boden des Gehäuses 1, befindet sich die Polfläche 6. In Bild 1 ist zwischen dem Ansatz -bzw. der Nabe 5 ao und der Seitenwand des Gehäuses 1 die Erregerspule 7 untergebracht.

Die Stange 4 aus nichtmagnetischem Material ist fest mit dem kreisringförmigen Anker 2 verbunden und besitzt an ihrem äußeren Ende eine Ausnehmung 10, in der die Kontaktbrücke 11 mittels Federn 12 nachgiebig "befestigt ist. Die Kontaktbrücke 11 wirkt mit den Festkontakten 13 und 14 zusammen. Mit 15 und 16 sind die Anschlüsse für die Festkontakte 13 und 14 bezeichnet.

In der gezeichneten Stellung des Ankers 2 wird dieser durch die Dauermagnetkraft festgehalten, wobei der magnetische Fluß in der mit Pfeillinien angedeuteten Weise verläuft. Der Anker 2 hat in seiner Draufsicht am zweckmäßigsten Kreisform, was herstellungsmäßig am vorteilhaftesten ist. Es kann aber die äußere Form des Ankers auch ein Vieleck sein.

Zum Zwecke des Umschaltens wird durch die Spule 7 ein Stromstoß geschickt, so daß der Anker 2 von der Polfläche 5 angezogen wind. Sobald der Anker 2 in den Bereich der Polfläche 5 kommt, bleibt er durch seinen permanenten Magnetismus an dieser haften. Die Spule 7 wird nach erfolgter Umschaltung wieder stromlos. Soll der Anker 2 sich nun wieder in die andere Stellung bewegen, so wird ein Gleichstrom in umgekehrter Richtung durch die Spule 7 geschickt. Die Polfläche 5 stößt nun den Anker 2 ab, der wieder in die gezeichnete Lage zurückkehrt.

Für die Umschaltung des durch die Spule 7 zu schickenden Stromes dient das in Bild 4 dargestellte Schema. Wird der Aus-Taster 20 gedruckt, so schließt sich die Kontaktstelle 21, während die Kontaktstelle

22 geöffnet wird. Der Strom fließt jetzt über die Kontaktstelle 23 des Ein-Tasters 24 in Richtung des Pfeiles A über die Spule 7 und die Kontaktstelle 21 des Aus-Tasters 20. Wird nun der Ein-Taster 24 gedrückt, so wird die Kontaktstelle 25 geschlossen und

23 geöffnet. Der Strom fließt nun in Richtung des Pfeiles B über die Kontaktstelle 22 des Aus-Tasters 20, die Spule 7 und die Kontaktstelle 25 des Ein-Tasters 24.

In Bild 2 ist eine Anordnung dargestellt, bei der zur Betätigung des Ankers 2 zwei Erregerspulen 7 in Differenzschaltung vorgesehen sind. Die Stange 4, die an dem Anker 2 befestigt ist, ist hier in beiden Stirnwänden des Gehäuses 1 geführt und ragt beiderseits über das Gehäuse 1 hinaus. An dem einen Ende der Stange 4 ist in der bereits beschriebenen Weise die Kontaktbrücke 11 angebracht. An anderen Ende kann eine Vorrichtung 18 angebracht sein, durch welche die Stange 4 von Hand betätigt werden kann. Bei Betätigung des Ankers 2 durch äußere Kräfte kann durch den in der Spule induzierten Spannungsstoß eine Meldung erfolgen.

Das dargestellte Gerät kann somit im Rahmen der Erfindung auch ohne Kontakte zur Signalisierung oder Kommandogabe Anwendung finden,

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Elektrisches Schaltgerät mit einem die beweglichen Kontakte in ihren EndsteHungen haltenden permanenten Magnet, dadurch gekennzeichnet, diaß der Permanentmagnet (2) als ringförmige Scheibe mit radialer Magnetisierung ausgebildet und in einem Gehäuse (1) untergebracht ist, das zwei gegenüberliegende Polflächen (5, 6) aufweist und dessen innere Mantelfläche mit der Mantelfläche des Magnets (2) einen Luftspalt bildet.

2. Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Innern des Gehäuses (1) eine Erregerspule (7) vorgesehen ist.

3. Schaltgerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) mit zwei je einer Polfläche (5, 6) zugeordneten Spulen (7) versehen ist.

4. Schaltgerät nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß eine Spule zur induktiven Erzeugung eines Anzeige- oder Steuerbefehls eingebaut ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 946 365;
USA.-Patentschriften Nr. 2 457 403, 2 521 723.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 909 787/313 4.60