DE1098538B - Kontaktlose Schalteinrichtung zum OEffnen und Schliessen eines Stromkreises eines Verrauchers - Google Patents

Kontaktlose Schalteinrichtung zum OEffnen und Schliessen eines Stromkreises eines Verrauchers

Info

Publication number
DE1098538B
DE1098538B DEC19875A DEC0019875A DE1098538B DE 1098538 B DE1098538 B DE 1098538B DE C19875 A DEC19875 A DE C19875A DE C0019875 A DEC0019875 A DE C0019875A DE 1098538 B DE1098538 B DE 1098538B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
magnet
iron core
circuit
series
permanent magnet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEC19875A
Other languages
English (en)
Inventor
Kenneth Canfor
Fricis A Goba
Gerald L Tiley
Eric Oldfield
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Westinghouse Canada Inc
Original Assignee
Westinghouse Canada Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Westinghouse Canada Inc filed Critical Westinghouse Canada Inc
Publication of DE1098538B publication Critical patent/DE1098538B/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B11/00Automatic controllers
    • G05B11/01Automatic controllers electric
    • G05B11/012Automatic controllers electric details of the transmission means
    • G05B11/016Automatic controllers electric details of the transmission means using inductance means
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H47/00Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Electromagnets (AREA)

Description

  • Kontaktlose Schalteinrichtung zum Öffnen und Schließen eines Stromkreises eines Verbrauchers Für diese Erfindung wird die Priorität aus der entsprechenden USA.-Patentanmeldung Serial Nr. 759 401 vom 27. 9. 1958 beansprucht.
  • Die Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen zum öffnen und Schließen eines Stromkreises eines Verbrauchers, der seinerseits auch das Eingangsglied einer weiteren Steuerschaltung sein kann.
  • Es sind industrielle Steuersysteme entwickelt worden, welche elektrische Signale benutzen, um Informationen auszusenden und Schaltoperationen. der Systeme zu steuern. Eine dieser Entwicklungen solcher Systeme ist der Ersatz mechanischer Relais durch statische magnetische Vorrichtungen, wie solche in Form magnetischer Verstärker, gewesen. Die Steuersysteme benutzen Schalter, z. B_ Druckknopfschalter, welche durch einen Bedienenden von Hand betätigt werden, um das erforderliche elektrische Signal zu geben., und es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine induktive Vorrichtung zu schaffen, welche so betätigt werden kann., daß sie ein erwünschtes elektrisches Signal abgibt, ohne die Anwendung von mechanisch miteinander in Eingriff kommenden und voneinander sich lösenden Kontakten.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich eine Ein: richtung der eingangs angeführten Art gemäß der vorliegenden Erfindung durch eine induktive Vorrichtung mit einem in sich geschlossenen sättigungsfähigen Magnetkern und elektrisch in Reihe geschalteten Wicklungen auf gegenüberliegenden Schenkeln desselben aus, welche zusammen mit zwei in Reihe geschalteten Spannungsquellen mit Mittelanzapfung die vier Zweige einer elektrischen Brückenschaltung bilden, in deren Ausgangsdiagonale der Verbraucherkreis bzw. die in ihrer Speisung zu steuernde elektrische Einrichtung liegt. Ferner ist erfindungsgemäß an dieser Anordnung ein derart in eine erste Betriebslage parallel zu den Schenkeln des Eisenkernes gegenüber dem Eisenkern neutrale Lage verstellbarer Dauermagnet vorhanden, oder es ist den Jochen des Eisenkernes ein Elektromagnet zugeordnet, dessen Wicklung in ihrer elektrischen Speisung gesteuert werden kann. Hierdurch wird in dem Zustand größter magnetischer Beeinflussung des die Wicklung tragenden Eisenkernes der magnetische Fluß in dem einen Eisenkernschenkel relativ zu dem magnetischen Fluß in dem anderen Eisenkernschenkel vergrößert und an der Ausgangsdiagonale der elektrischen Brücke eine Spannung geliefert oder in dem Zustand geringster magnetischer Beeinflussung des Eisenkernes durch den Magneten an den Anschlußpunkten der Ausgangsdiagonale der Brücke die Spannung Null geliefert. Der erste Zustand entspricht wegen der Durchlässigkeit der Brückenanordnung für den Strom, welcher den Verbraucher oder das Steuerglied speist, dem Zustand eines geschlossenen Schalters, während der zweite Zustand der Anordnung einem geöffneten Schalter entspricht.
  • Zur näheren Erläuterung der Erfindung an Hand einiger Ausführungsbeispiele, bei welcher sich noch weitere vorteilhaft in Verbindung mit der grundsätzlichen Erfindung anwendbare Einzelmerkmale ergeben werden, wird nunmehr auf die Figuren der Zeichnung Bezug genommen.
  • Fig. 1 ist eine Schaltung einer Vorrichtung, welche ein Betätigungsglied auf einem permanenten Magneten benutzt; Fig. 2 ist eine teilweise Schnittansicht einer Vorrichtung, wie sie in Fig. 1 veranschaulicht ist und wobei das Betätigungsglied in Form eines permanenten Magneten in ein Gehäuse für die Vorrichtung eingeschlossen ist; Fig. 3 ist eine Schaltung, welche eine Anordnung einer Anzahl von Vorrichtungen in Parallelschaltung zeigt; Fig.4a und 4b zeigen den allgemeinen Aufbau einer Vorrichtung, welche ein elektromagnetisches Betätigungsglied benutzt; Fig. 5 und 6 sind Schaltungen, welche verschiedene Wega zur Reihenbetätigung zweier Vorrichtungen zeigen; . Fig. 7 -und 8 sind 'teilweise -Schnittansichten von Vorrichtungen, wobei ein Permanentmagnet-Betätigungsglied von der Vorrichtung getrennt ist; und Fig. 9 und 10 zeigen verschiedene Anordnungen einer Anzahl von Verrichtungen in einem einzigen Gehäuse. In allen diesen verschiedenen Figuren der Zeichnung sind die gleichen. Teile mit denselben Bezugszeichen versehen worden.
  • In, denn Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 der Zeichnung umfaßt die Vorrichtung einen in sich geschlossenen Kern 10 aus ferromagnetischem Material, welcher sich bei einem vorbestimmten Flußwert sättigen wird, Zwei ähnliche Spulen 11 A und 11 B sind auf entsprechende entgegengesetzte ähnliche Schenkel 10A und 10B des Kernes aufgewickelt, wobei die Spulen miteinander und mit der Mittelanzapfung der Sekundärwicklung 13 eines Transformators 14 in Reihe geschaltet sind. Eine Primärwicklung 15 des Transformators wird mit Leistung von einer Spannungsquelle gespeist, die nur den Klemmen 16 und 17 nach angedeutet ist. Der angezapfte Transformator kann auch durch einen Autotransformator und eine angezapfte Drosselspule ersetzt werden.
  • Der Wechselfluß in dem Kern, welcher sich durch den Strom ergibt, der in den Spulen 11 E4 und 11 B fließt, hat eine Größe gerade unterhalb des Wertes, welcher erforderlich ist, um die Kernschenkel 10A und 10B zu sättigen, und in diesen Zuständen des Kernes ist die resultierende Potentialdifferenz zwischen der Mittelanzapfung 12 und einem Punkt 18 zwischen den beiden Spulen Null. In der Tat ist eine im Gleichgewicht befindliche elektrische Brücke durch die beiden Spulen 11A und 11B geschaffen. welche von gleicher Impedanz sind und zwei Zweige der Brücke darstellen und die beiden Hälften der Wicklung 13, welche auch von gleicher Impedanz sind und die beiden anderen Zweige der Brücke darstellen, geschaffen. Bei ausgeglichener Brücke und der Potentialdifferenz Null wird kein Strom durch eine Schaltung 19 fließen, die durch die Vorrichtung gesteuert werden soll, und die Vorrichtung ist in dem Wirkungszustand, daß sie nach Art eines Schalters einen offenen bzw. unterbrochenen Stromkreis schafft. In der Praxis kann es nicht möglich sein, den Strom im Zustand des offenen Stromkreises vollständig zu Null zu machen, aber die notwendige Wirkung wird erreicht, wenn die Schaltung 19 genügend unempfindlich auf den Strom des offenen Schaltzustandes ist.
  • Wenn jetzt ein Magnet 20 in seine in. Fig. 1 durch gestrichelte Linien angedeutete Lage gebracht wird, so daß seine maggnetischeAchse parallel zu den Haupt-Achsen der Spulen 11A und 11B liegt, dann. wird .der Fluß in jedem der Schenkel 10A und, #QB die Summe der Wechselflüsse der Spulen. und des Flusses des Magneten, sein. Der Magnetfluß ist so gewählt, daß er genügend groß ist, um einen der Schenkel zu sättigen, so daß die Impedanzen der beiden Spulen wesentlich voneinander abweichen und die Brücke nunmehr aus denn. Gleichgewicht gebracht ist, wobei sieh eine resultierende Potentialdifferenz zwischen der Anzapfung 12 und dem Punkt 18 ergibt. Diese resultierende Potentialdifferenz verursacht einen Stromfluß in dem Schaltungsteil 19, so daß die Anwesenheit des Magneten in der Stellung, wie sie in gebrochenen Linien gezeigt ist, die Vorrichtung in den Zustand der Wirksamkeit eines geschlossenen -Stromkreiszustandes bringt, wobei der maxianale Stromfluß, der in dem Schaltungselement 19 erreicht werden kann, von den Parametern der Schaltung der Vorrichtung und ihren zugeordneten Magneten abhängig ist, Die resiltereride Potentialdifferenz ist vorwiegend die zweite Harmonische der Speisefrequenz, und eine praktische Wirkung dieser Tatsache ist, daß der Ausgangswert, welcher von der Vorrichtung 19 erhalten wird., unab@hä@gig von der Richtung der magnetischen Nord-Süd-Achse des Magneten ist.
  • In der Praxis ist der Magnet 20 von hoher Flußdichte, und demgemäß muß er, wenn seine magnetische Achse parallel zu den Hauptspulenachsen verbleibt, dann in eine relativ große Entfernung von der Vorrichtung bewegt werden, um die letztere in einen zufriedenstellenden offenen Zustand zu bringen. Dieser Abstand kann wesentlich auf einen praktischen Wert durch eine solche Anordnung herabgesetzt werden, so daß der Magnet nicht nur bewegt, sondern auch verdreht wird in die Stellung, wie sie durch die ausgezogenen Linien in Fig. 1 gezeigt ist, in welcher seine magnetische Achse senkrecht zu den Hauptachsen der Spulen liegt. In dieser letzterwähnten Stellung ist der resultierende Fluß in jedem Schenkel 10A und 10B, welcher durch den Magneten erzeugt wird, im wesentlichen Null, und die Impedanzen der Spulen werden nahezu gleich verbleiben.
  • Eine spezielle Bauform für eine einzelne Druckknopfvorrichtung ist in Fig. 2 gezeigt. Ein Gehäuse besteht aus einem Teil 21 und einem Deckel 22 mit einer Staub und Feuchtigkeit ausschließenden Dichtung 23. zwischen beiden, welche durch S chrauben, die nicht besonders dargestellt sind, zusammengehalten werden, Ein zylinderförmiger Träger 24 ist an der Innenseite des - Deckels durch einen röhrenförmigen Bolzen 25 und eine mit diesem zusammenwirkende Mutter 26 festgespannt, wobei eine Dichtung 27 vorgesehen, ist. Ein Rahmen 28 a, welcher den Kern 10 und die Spulen 11 trägt, ist an dem Träger 24 durch zwei Bolzen 28 befestigt, welche in Schlitzen 29 wirksam sind, um eine relative -Verstellung zwischen dem Rahmen 28 a und dem Träger 24 zu ermöglichen. Der Magnet 20 ist in einem Joch 30 gehalten, welches mit dem Druckknopf 31 durch eine schraubenförmig verdrehte Stange 20 von rechteckigem Querschnitt verbunden ist, wobei die Stange mit einer durch den röhrenförmigen Bolzen 25 getragenen Mutter 33 zusammenarbeitet. Normalerweise ist der Magnet in der Lage, welche durch ausgezogene Linien dargestellt ist, durch eine Druckfeder 34 gehalten, welche zwischen der Unterseite des Druckknopfes 31 und einer becherförmigen Scheibe 35, welche an der Mutter 33 anliegt, eingesetzt ist. In dieser Lage des Magneten ist der Druckknopfschalter, -wie oben beschrieben, sozusagen in denn offenen Zustand. Wenn der Druckknopf durch den Bedienenden heruntergedrückt wird, so wird der Magnet in, Richtung auf den Kern 10 zu bewegt, und zur gleichen Zeit wird er durch die Wirkung der schraubenförmig verdrehten Stange 32 und der Mutter 33 gedreht, bis er in der in. gebrochenen Linien dargestellten Stellung sich befindet, wobei die Vorrichtung dann sich in ihrem vollständig geschlossenen Zustand, entsprechend derjenigen eines geschlossenen Schalters, befindet, wie es oben beschrieben worden ist. Elektrische Zuleitungen von und zu der Vorrichtung sind durch eine Öffnung 23 in der Seitenwand des Körpers hindurchgeführt.
  • Bei einer solchen Vorrichtung sind keine Kontakte mechanisch miteinander und außer Eingriff zubringen und zu halten. Darüber hinaus ist die Vorrichtung explosionssicher ohne Anwendung schwerer und kompakter Gehäuse, wie sie normalerweise bei Schaltern, welche für solche Zwecke bestimmt sind, benutzt ,werden. Es ist augenscheinlich, daß verschiedene Methoden für die Fertigung dieser Druckknopfvorrichtung benutzt werden können. Zum Beispiel kann erfindungsgemäß die Mutter 33 aus einem Harz um die Stange 32 gegossen werden, so daß die beiden genau zusammenpassen. In anderen Bauformen können das Joch 30 und die Stange 32 zusammen aus einem synthetischen Material, wie z. B. aus Nylon, gegossen werden. In Anbetracht der Abwesenheit von Oberflächen, welche eine Wartung erfordern, kann die ganze Einheit oder Teile derselben, wie der Kern, die Wicklungen und der Magnet, in ein gegen Feuchtigkeit undurchlässiges Gehäuse aus Kunstharz eingekapselt werden. In dieser Ausführung ist die Verlagerung des Magneten und seines Joches dieselbe wie die Verlagerung des Druckknopfes. Aber in anderen Ausführungsformen kann die Verbindung einen mechanischen Vorteil schaffen, so daß die Druckknopfverlagerung geringer als die Verlagerung des Magneten ist.
  • Das Schaltungselement 19 kann ein phasenempfindliches statisches magnetisches logisches Element enthalten, welches fähig ist, mit einer Speisestromfrequenz von der zweifachen Speisefrequenz der Vorrichtung zu arbeiten, und in jenem Falle ist ein Gleichrichter 37 vorgesehen, um Signale der erforderlichen Phase zu geben, wobei die Ausgangsspannung durch eine Kapazität 38 geglättet wird. Die Anwendung solcher phasenempfindlichen Elemente hat den speziellen Vorteil, daß drei Druckknopfvorrichtungen an dasselbe Paar von Drähten angeschlossen werden kann und drei unterschiedliche Signale gibt. Zum Beispiel hat in dem System, welches in Fig. 3 veranschaulicht ist, der Druckknopf A einen Halbwellengleichrichter 37A, welcher in einer Richtung angeschlossen ist, während ein ähnlicher Druckknopf B einen Halbwellengleichrichter 37B besitzt, der in der entgegengesetzten Richtung angeschlossen ist. Das dritte Signal wird erhalten mit dem Druckknopf C durch Vorsehen eines Vollwellengleichrichters 37 C. Für eine Anzahl von Druckknöpfen, welche ii unterschiedliche Signale ergeben, ist die Zahl der erforderlichen Drähte gegeben durch den Ausdruck In den Ausführungsbeispielen, welche insoweit beschrieben worden sind, ist ein permanenter Magnet verwendet worden., um den zusätzlichen Fluß zu dem Kern 10 zu schaffen, aber es kann auch ein Elektromagnet benutzt werden, und ein Beispiel der allgemeinen Anordnung einer solchen Vorrichtung ist in den Fig. 4a und 4b veranschaulicht, wobei die Figuren die Vorrichtung in offenem bzw. geschlossenem Zustand zeigen. Der Kern 10 und die Spulen 11 A, 11B sind dieselben wie diejenigen oder ähnlich denjenigen der Fig.2, wobei der Elektromagnet aus einem Kern 39 und einer Spule 40 besteht. Ein nicht magnetischer Zylinder 41, welcher durch den Bedienenden zwischen den Stellungen bewegt werden kann, wie sie in den Fig. 4a bzw. 4b gezeigt sind, trägt die zwei Polstütcke 42, welche, wenn sie in der in Fig. 4b gezeigten Stellung sich befinden, den Fluß von dem Elektromagneten dem Kern 10 zuführen. Eine Stange 43 ist vorgesehen, um zu verhüten, daß der Restmagnetismus den Kern 10 beeinflußt, während die Vorrichtung in dem offenen Schaltungszustand ist (Fig. 4 a).
  • Die Anwendung eines Elektromagneten ermöglicht, daß zwei oder mehr Vorrichtungen wirkungsgemäß in Reihe geschaltet sind, wohingegen Vorrichtungen mit permanenten Magneten nur in Parallelschaltung betätigt werden können. Verschiedene Methoden für die Erreichung einer solchen Reihenbetätigung sind in den Fig. 5 bzw. 6 veranschaulicht. In der Schaltung nach Fig. 5 ist eine erste mit einem permanenten Magneten vorgesehene Vorrichtung so angeschlossen, daß der Ausgang ihres Gleichrichters die Elektromagnetspule 40 der zweiten Vorrichtung speist, so daß die Betätigung der zweiten Vorrichtung nicht ein Signal von jener Vorrichtung ergeben wird, es sei denn, daß die erste Vorrichtung betätigt worden ist.
  • In der Schaltung nach Fig.6 ist eine erste Vorrichtung, an welcher ein permanenter Magnet benutzt ist, mit einem Betätigungsstrom von den Speiseleitungen 44 und 45 vorgesehen, wobei der Ausgang ihres Gleichrichters 37 eine Steuerwicklung 46 des Magnetverstärkers 47 speist. Eine zweite Vorrichtung hat eine Elektromagnetwicklung 40, welche mit einem Betätigungsstrom von den Arbeitswicklungen 48 gespeist wird, wenn die erste Vorrichtung sich im geschlossenen Schaltungszustand befindet. Es kann sich zeigen, daß die Speisung der Wicklung 40 direkt vom Verstärkerausgang Schwierigkeiten verursacht zufolge der Phasendifferenz zwischen den Strömen in den Spulen 11 A, 11 B und 40. In jenem Fall ist erfindungsgemäß ein Gleichrichter 49, welcher in gebrochenen Linienzügen angedeutet ist, vorgesehen. In anderen Ausführungen, welche nicht dargestellt sind, kann erfindungsgemäß der Ausgang des Verstärkers 47 die Primärwicklung 15 speisen, wobei die Elektromagnetwicklung 40 direkt von den Speiseleitungen 44 und 45 gespeist ist. Es ist augenscheinlich, daß mit irgendeiner der Schaltungen, welche unter Bezug auf die Fig. 5 und 6 beschrieben worden sind, mehr als eine »zweite« Vorrichtung durch eine einzelne »erste« Vorrichtung gesteuert werden kann und daß jede »zweite« Vorrichtung durch mehr als eine »erste« Vorrichtung gesteuert werden kann.
  • Eine Vorrichtung, welche keine bewegten Teile innerhalb des Gehäuses besitzt, welches die Spulen einschließt, kann geschaffen werden durch Anwendung eines permanenten Magneten oder eines Elektromagneten, welcher von dem verbleibenden Teil der Vorrichtung an sich getrennt ist, z. B. in der Form eines Schlüssels, den der Bedienungsmann bei sich trägt. Eine solche Vorrichtung vermeidet die Gefahr, daß eine Verunreinigung (z. B. durch Schmutz) oder eine Korrosion des Rückführungsmechanismus ein Drängen oder Klemmen der Vorrichtung verursachen kann. Darüber hinaus ist es möglich, eine nicht befugte bedienungsmäßige Betätigung der Vorrichtung zu verhüten, da nur befugte Bedienende den notwendigen Schlüssel haben werden.
  • In der in Fig. 7 veranschaulichten Vorrichtung sind der Kern 10, die Wicklung 11 A, 11 B und der Gleichrichter 37 in einem Gehäuse aus einer einkapselnden Kunstharzmasse 51 starr gehalten, und der elektrische Anschluß der äußeren Schaltung wird vermittels der Anschlußklemmen 52 vorgenommen. Der Magnet 20 ist in eine Handhabe 53 eingebettet und mit dem Paar von geformten Polstücken 54 versehen, welche in entsprechend geformte Aussparungen 55 in den verbleibenden Teil der Vorrichtung passen, und die Polstücke kommen mit dem Kern 10 in Berührung, wenn sie exakt in ihrer Lage sind, so daß sie eine gute Übertragung des magnetischen Flusses zum Kern sichern.
  • Eine andere Bauform ist in Fig.8 gezeigt, und Teilen, welche ähnlich denjenigen in Fig. 7 sind, ist dasselbe Bezugszeichen gegeben worden. In dieser Bauform ist eine einzige Aussparung 55 erforderlich für den Magneten 20, und die Polstücke 54 sind an dem Kern 10 vorgesehen. Der Magnet und seine Aussparung 55 können von einem unregelmäßig geformten Querschnitt sein, der beabsichtigt gewählt ist, um soweit als möglich die Einführung von »unbefugten« Magneten in dieselbe zu beschränken.
  • Eine Anzahl von Vorrichtungen kann zusammen in einem einzigen Gehäuse 50 angeordnet werden, wie es durch Fig. 9 veranschaulicht wird, um auf diese Weise eine Druckknopfstation, z. B. für ein Hebezeug oder eine Winde, zu schaffen. Wenn es erforderlich ist, daß die Vorrichtungen in einem verhältnismäßig beschränkten Raum untergebracht werden sollen, oder wenn die äußeren Schaltungen von vergleichsweise hoher Empfindlichkeit sind, dann kann es bevorzugt werden, die Vorrichtungen, wie es in Fig. 10 veranschaulicht ist, anzuordnen, wobei die Kerne von aufeinanderfolgenden Vorrichtungen erfindungsgemäß um einen rechten Winkel verdreht sind, um auf diese Weise die Wirkung des permanenten Magneten auf jeden der Kerne herabzusetzen, wenn er eingesetzt wird, so daß er schon eine der unmittelbar angrenzenden Vorrichtungen betätigt. Wenn eine zusätzliche Abschirmung erforderlich ist, dann können erfindungsgemäß Schirme zwischen je zwei benachbarten Vorrichtungen vorgesehen werden, wie sie in der Fig. 10 durch gebrochene Linienzüge angedeutet sind.
  • Obgleich die Vorrichtungen gemäß der Erfindung, wie sie beschrieben worden sind, die Form eines Druckknopfes oder eines Äquivalentes haben, welches einen getrennten Magnetkern benutzt, .so sind auch andere Formen der Vorrichtung möglich. Zum Beispiel kann der Druckknopf durch eine rotierende Betätigungseinrichtung ersetzt werden, welche die notwendige kombinierte Verstellung und rotierende Bewegung erzeugt. Wiederum können eine Anzahl von Kernen und zugeordneten Wicklungen in ein gemeinsames Gehäuse eingebaut werden, so daß eines auf einmal mit einem einzelnen Magnetglied zusammenarbeitet und auf diese Weise einen Wählerschalter bildet. Die gleichzeitige Betätigung von zwei oder mehr Vorrichtungen kann auch durch eine solche Anordnung erreicht werden, daß die zugeordneten Magnete gleichzeitig durch einen gemeinsamen. Betätigungsmechanismus verstellt werden. Der Betätigungsmechanismus kann ein solcher der Type sein, welche eine Fernbetätigung und/oder eine Schnappwirkungshilfseinrichtung vorsieht. Der Kern und die Magnete können durch zwei Glieder getragen werden, die relativ zueinander bewegbar (z. B. in einer Winde oder einem Hebewerk) und so angeordnet sind, daß die Vorrichtung als ein Annäherungsschalter wirkt. Durch eine vorbestimmte Anordnung zweier Kernglieder Seite an Seite und derart, daß in einer Zwischenstellung des Magneten beide Vorrichtungen in dem geschlossenen Schaltzustand sind, kann die Hilfseinrichtung so vorgesehen werden, daß eine Vorrichtung in den Zustand der geschlossenen Schaltstellung gebracht wird, bevor die andere Vorrichtung in den offenen Schaltzustand gebracht wird (Herstellen vor Unterbrechen). In einigen Ausführungsbeispielen kann der Magnet in seiner Stellung fixiert und die Spuleneinheit beweglich sein, aber im allgemeinen wird das nicht so tunlich sein wie die Ausführungsbeispiele, welche einen beweglichen Magneten benutzen.
  • Die Erfindung ist unter Bezugnahme auf die speziellen Ausführungsbeispiele offenbart worden, und es können verschiedene Abwandlungen und Veränderungen an dem beschriebenen Apparat innerhalb des Grundgedankens der Erfindung, wie sie in den Patentansprüchen näher bestimmt ist, vorgenommen werden.

Claims (25)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Kontaktlose Schalteinrichtung zum Öffnen und Schließen eines Stromkreises eines Verbrauchers, der auch Eingangsglied einer weiteren Steuerschaltung sein kann, gekennzeichnet durch eine induktive Vorrichtung mit einem in sich geschlossenen sättigungsfähigen Magnetkern und auf gegenüberliegenden Schenkeln desselben angeordneten, elektrisch in Reihe geschalteten Wicklungen, welche zusammen mit zwei in Reihe geschalteten Spannungsquellen mit Mittelanzapfung die vier Zweige einer elektrischen Brückenschaltung bilden, in deren Ausgangsdiagonale der Verbraucherkreis bzw. das Eingangsglied der Steuerschaltung liegen, und durch einen derart in die Lage parallel zu den Schenkeln des Eisenkernes gegenüber dessen Jochen und aus diesen heraus in eine magnetisch gegenüber dem Eisenkern neutrale Lage verstellbaren Dauermagneten oder einen den Jochen des Eisenkernes ortsfest zugeordneten und derart in der Speisung seiner Erregerwicklung steuerbaren Elektromagneten, daß in dem Betriebszustand größter magnetischer Beeinflussung des Eisenkernes durch den Magneten in der auf dem einen Schenkel angeordneten Spule eine Vergrößerung des magnetischen Flusses in bezug auf den magnetischen Fluß in der Wicklung auf dem anderen, Schenkel hervorgerufen wird und dadurch am Ausgang der Brücke eine Spannung entsteht, im Zustand der geringsten magnetischen Beeinflussung des Eisenkernes durch den Magneten jedoch am Ausgang der Brücke nur eine sehr kleine Spannung, etwa mit dem Wert Null, vorhanden ist.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in Reihe geschalteten Spannungsquellen der elektrischen Brückenanordnung durch die mit ihrer Mittelanzapfung versehene Sekundärwicklung eines Transformators gebildet ist und daß die Ausgangsdiagonale dieser Brückenanordnung sich zwischen dieser Mittelanzapfung und der Verbindungsleitung der beiden in Reihe geschalteten, auf den Schenkeln des Eisenkernes angeordneten Wicklungen erstreckt.
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Autotransformator gebildet wird.
  4. 4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Spannungsquellen durch eine angezapfte Drosselspule gebildet sind.
  5. 5. Einrichtung nach Anspruch 1 mit einem Dauermagneten, dadurch gekennzeichnet, daß der Dauermagnet für die Wirkung der geringsten Beeinflussung des die Wicklungen tragenden Eisenkernes in eine Stellung senkrecht zu den Längsachsen der beiden Schenkel des Eisenkernes gedreht wird.
  6. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet zugleich mit der Drehung auch von den Schenkeln des Eisenkernes entfernt wird.
  7. 7. Einrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Dauermagnet von einer in einer ortsfesten Gewindemutter verstellbaren Schraubenspindel getragen ist und bei der Einwirkung mittels eines druckknopfartigen, unter der Wirkung einer Rückführfeder stehenden Körpers auf das freie Ende der Schraubenspindel der Dauermagnet aus seiner von dem Eisenkern entfernten und zu dessen Schenkeln senkrechten einen Betriebsstellung durch seine gleichzeitige Drehung und die Annäherung seiner Polstücke an die Joche des Eisenkernes in die andere Betriebsstellung verstellt wird. B.
  8. Einrichtung nach Anspruch 1 und einem oder mehreren der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß je eine mit Dauermagnet und je eine mit Elektromagnet arbeitende induktive Anordnung in Kaskadenschaltung benutzt sind, indem die Erregerwicklung des Elektromagneten der zweiten Stufe von der Ausgangsdiagonale der Brückenschaltung der ersten mit Dauermagnet arbeitenden Stufe gesteuert ist, und daß in der Ausgangsdiagonale der zweiten Stufe der Verbraucher bzw. das zu steuernde Schaltungselement liegt.
  9. 9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerspule des Elektromagneten unmittelbar von der Ausgangsdiagonale der Brückenschaltung der ersten Stufe über einen Gleichrichter gespeist ist.
  10. 10. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerspule der zweiten Stufe über einen magnetischen Verstärker gespeist wird und dessen Steuerwicklung von der Ausgangsdiagonale der ersten Stufe der Kaskade gespeist wird.
  11. 11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß durch sie über eine Gleichrichteranordnung ein phasenempfindliches Glied als Verbraucher elektrisch gesteuert wird.
  12. 12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß in Reihe mit der elektrischen Brückenschaltung ein Einwegventil geschaltet ist.
  13. 13. Einrichtung nach den Ansprüchen 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei Sammelschienen zwei elektrischeBrückenschaltungen in Reihe mit je einem elektrischen Ventil bei in den beiden parallelen Zweigen entgegengesetzter Polung der Ventile eingeschaltet sind.
  14. 14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Parallelzweig zwischen den genannten Sammelschieren, gegebenenfalls als dritter Parallelzweig, eine elektrische Brückenschaltung mit einer Gleichrichterbrückenschaltung als Ventileinrichtung über deren wechselstromseitige Anschlußklemmen in Reihe geschaltet ist.
  15. 15. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere dieser Einheiten für eine Anzahl von n Druckknöpfen bzw. Steuerorganen und zu gebenden verschiedenen Signalen über Zuleitungen angeschlossen sind.
  16. 16. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden unter Benutzung von permanenten Magneten, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Einrichtungen in Parallelschaltung betrieben werden.
  17. 17. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden unter Benutzung von Elektromagneten, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Einrichtungen in Reihenschaltung betrieben werden.
  18. 18. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit in ein Gehäuse eingeschlossen ist, aus welchem lediglich die elektrischen Anschlußleitungen der Wicklungen herausgeführt sind und an dem von außen der Druckknopf für die Verstellung bzw. Betätigung des Magneten zugänglich ist.
  19. 19. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Eisenkern mit den Wicklungen derart gekapselt ist, daß nur die Wicklungsanschlüsse heraustreten und Öffnungen verbleiben, durch welche hindurch der mit einer Handhabe versehene Steuermagnet in seine Stellung zu den Jochen des die Wicklung tragenden Eisenkernes gebracht werden kann.
  20. 20. Einrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet durch die Öffnungen mit seinen Polstücken an die Joche des die Wicklungen tragenden magnetisierbaren Kernes herangeführt wird.
  21. 21. Einrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet durch eine Öffnung in das Gehäuse einführbar ist, bis er seine bereits an dem magnetisierbaren Kern vorgesehenen Polstücke mit magnetischem Schluß überbrückt.
  22. 22. Einrichtung nach den. Ansprüchen 20 und 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Einführungsöffnung an dem Gehäuse und die einzuführenden Polstücke oder der Magnet eine solche unregelmäßige einander angepaßte Form haben, daß nur eine Bedienung der Einrichtung durch im Besitz solcher vorbestimmt geformter Magnete befindliche befugte Bedienungspersonen möglich ist.
  23. 23. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die zu kapselnden Teile in eine Kunstharzmasse eingebettet sind, welche zusätzlich von einem weiteren starren Gehäuse umschlossen sein kann.
  24. 24. Einrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgender, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von solchen Einheiten in einem einzigen Gehäuse angeordnet ist und daß deren Bedienungsöffnungen vorzugsweise alle an der gleichen Frontfläche angeordnet sind.
  25. 25. Einrichtung nach Anspruch 24 mit permanenten Magneten, dadurch gekennzeichnet, daß die Einführungsöffnungen für den Magneten an räumlich benachbarten Einheiten derart räumlich gegeneinander versetzt sind, daß die Verbindungslinie der Öffnungen der einen Einheit senkrecht zu denjenigen der anderen räumlich benachbarten Einheit liegt.
DEC19875A 1958-09-27 1959-09-26 Kontaktlose Schalteinrichtung zum OEffnen und Schliessen eines Stromkreises eines Verrauchers Pending DE1098538B (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CA1098538X 1958-09-27

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1098538B true DE1098538B (de) 1961-02-02

Family

ID=4173492

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DEC19875A Pending DE1098538B (de) 1958-09-27 1959-09-26 Kontaktlose Schalteinrichtung zum OEffnen und Schliessen eines Stromkreises eines Verrauchers

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE1098538B (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1190033B (de) * 1962-09-14 1965-04-01 Bbc Brown Boveri & Cie Kontaktloser Druckknopfschalter
DE1287125B (de) * 1967-05-26 1969-01-16 Bosch Gmbh Robert Anordnung zum Betaetigen eines elektronischen Naeherungsschalters
DE1537278B1 (de) * 1967-11-10 1970-06-25 Nixdorf Comp Ag Tastatur-Schaltung

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1190033B (de) * 1962-09-14 1965-04-01 Bbc Brown Boveri & Cie Kontaktloser Druckknopfschalter
DE1287125B (de) * 1967-05-26 1969-01-16 Bosch Gmbh Robert Anordnung zum Betaetigen eines elektronischen Naeherungsschalters
DE1537278B1 (de) * 1967-11-10 1970-06-25 Nixdorf Comp Ag Tastatur-Schaltung

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE650553C (de) Mehrstufiger Magnetverstaerker
DE1098538B (de) Kontaktlose Schalteinrichtung zum OEffnen und Schliessen eines Stromkreises eines Verrauchers
CH666770A5 (de) Strombegrenzungsvorrichtung.
DE1153469B (de) Vorrichtung zur Feststellung der Anwesenheit von Gegenstaenden mit magnetischen oderelektrisch leitenden Eigenschaften
DE911755C (de) Steuerbarer Magnetkreis mit Vormagnetisierung
DE843564C (de) Schalteinrichtung
DE843443C (de) Transformator
DE754479C (de) Stufenregeleinrichtung fuer Regeltransformatoren oder Regeldrosseln
AT216081B (de) Elektrischer Schalter
DE903614C (de) Verfahren zum Magnetisieren von Dauermagnetsystemen
DE466959C (de) Einrichtung, um selbsttaetig die Leistung von Roentgenroehren unveraendert zu erhalten
DE960744C (de) Wechselstromerregtes Schaltgeraet, bzw. Schaltschuetz, mit Gleichstromdurchflutung
DE1069191B (de) Kontaktlose Schalteinrichtung mit eiber saettigbaren Eisenkerndrossel
DE893375C (de) Als selbsthaltendes Relais wirkende kontaktlose Schaltung
DE1044976B (de) Elektromagnetisches Relais
DE972173C (de) Einrichtung zur selbsttaetigen Regelung von Spannungen oder Stroemen
DE952372C (de) Kontaktloses Zeitrelais auf Magnetverstaerkergrundlage
DE959031C (de) Gleichrichteranordnung zur Speisung von Elektromagneten, insbesondere Lasthebemagneten
DE714270C (de) Anordnung zum selbsttaetigen Umschalten eines Stromrichters beim Wechsel der Energierichtung
DE928479C (de) Hochempfindliches Relais fuer Signal- und Fernmeldezwecke
DE1052518B (de) Schaltungsanordnung zur elektrischen Fernsteuerung oder Fernueberwachung von in einer Unterstation angeordneten Schaltelementen
AT203871B (de) Steuerung für elektromagnetische Pressen
DE1010140B (de) Elektromagnetischer Schalter oder Schaltschuetz
DE2526401A1 (de) Einrichtung zur anzeige des ausfalles einer elektrischen lampe
DE1439088C (de) Regelvorrichtung fur den Magnetfluß in einer steuerbaren Magnetanordnung