DE1130032B - Magnetische Schalteinrichtung mit einem durch Veraenderung des magnetischen Kreises beeinflussbaren polarisierten Relais - Google Patents

Description

• Magnetische Schalteinrichtung mit einem durch Veränderung des magnetischen Kreises beeinflußbaren polarisierten Relais Die Erfindung betrifft eine magnetische Schalteinrichtung, bei der ein polarisiertes Relais durch Veränderung des magnetischen Kreises, z. B. infolge Vorbeiführens von Eisenmassen, beeinflußt wird.
• Es sind Schalteinrichtungen bekannt, in deren magnetischen Kreisen Schaltorgane bzw. eine Wicklung angeordnet sind. Solche Geräte finden z. B. im Eisenbahnsicherungswesen Verwendung, wo die Veränderung des magnetischen Kreises durch die Räder erfolgt und dabei ein polarisiertes Relais anspricht bzw. in einer Wicklung eine Sinusschwingung erzeugt wird.
• Alle diese Geräte haben jedoch einen großen Aufwand an Magnetmaterial sowie eine verhältnismäßig geringe Ansprechempfindlichkeit. Teilweise liegen die Schaltorgane im Streu- oder Nebenfiuß des magnetischen Kreises und sind in ihrer Einstellung kompliziert, oder sie liegen im Hauptfluß. In beiden Fällen. werden Kompensationseinrichtungen benötigt. Außerdem sind die empfindlichen Schaltorgane bei starren-Verbindungen zwischen Magneten und Schaltorganen den auftretenden Erschütterungen ausgesetzt und damit in der Kontaktgabe unsicher, oder aber die Schaltorgane sind federnd aufgehängt, womit ihre Lage zum Magnetfeld bei auftretenden Schwingungen nicht mehr eindeutig definiert ist. Dieser Umstand kann zu ungewollten Kontaktbetätigungen führen.
• Die Erfindung setzt sich zum Ziel, die genannten Nachteile zu vermeiden und eine sicher arbeitende magnetische Schalteinrichtung zu schaffen, die mit einem geringen Aufwand an technischen Mitteln auskommt und daher in der Herstellung billig ist. Die Einjustierung soll dabei einfach und keiner Änderung im magnetischen Kreis unterworfen sein.
• Diese Aufgabe wird gemäß Erfindung in der Weise gelöst, daß ein Magnet ein polarisiertes Relais trägt, dessen Arbeitsluftspalt eine dem tragenden Ende des Magneten gleiche magnetische Polarität aufweist.
• Die magnetische Schalteinrichtung kann im Eisenbahnsicherungswesen als Impulsgeber für Schienenkontakte und Achszähler Verwendung finden wie auch als Steuerorgan für Förderkörbe, wobei der Förderkorb mit seiner Eisenmasse im Ganzen oder durch ein an einer bestimmten Stelle angebrachtes Eisenstück auf die Schalteinrichtung wirkt. Außerdem kann sie zu Steuerzwecken in Walzenstraßen, in Abhängigkeit von dem Walzgut, verwandt werden, also überall dort, wo Fe-Metalle einwirken. Im folgenden sei ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, als Impulsgeber für Schienenkontakte und Achszähler ausgebildet, an Hand zeichnerischer Darstellungen näher erläutert. Ein Magnet ist so aufmagnetisiert, daß der Kraftlinienverlauf Kl dem in Fig.1 entspricht. Als Magnet ist hier ein Ringkernmagnet 1 gewählt,. dessen begrenzende plane Flächen Süd- bzw. Nordpolarität besitzen. Auf diesem Magnet ist ein polarisiertes Relais (Fig.2a und 2b) angeordnet. Dieses besteht aus den Teilen 2 (Magnet), 3 (Joche) und 4 (Anker mit Kontakten). Das Relais wird grundsätzlich auf einseitige Ruhelage mit Vorspannung justiert. Es wird so auf den Magnetkern aufgesetzt, daß sich die magnetischen Pole des betreffenden Magnetkernendes und die des Magneten 2 des polarisierten Relais, welches sich zwischen den Jochen ausbildet, gleichen, in Fig. 2 a z. B. ein Nordpol.
• Um nun durch Annäherung der Eisenmasse h (Fig.2a; 2b) einen Ankerumschlag herbeizuführen, ist eine Justage der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung in folgender Weise erforderlich: Das auf dem Magnet angeordnete Relais wird entweder in der Richtung c oder d (Fig. 2b) so weit zur magnetisch neutralen Linie dieses Magneten verschoben, bis der Relaisanker 4 eine Ruhelage besitzt, die bei Vorbeiführen einer Eisenmasse in die Arbeitslage wechselt. Der Relaisanker liegt also durch die seitliche Verschiebung des Relais aus der magnetischen Symmetrie mit einer gewissen und bestimmbaren Vorspannung gemäß Fig. 2b am Joch Nb an, weil, wie ersichtlich, dieses Joch stärker als Na magnetisch durchflutet wird. Bei Annäherung einer Eisenmasse h, beispielsweise eines Eisenbahnrades, wird der magnetische Fluß auf der Seite von Na jedoch gegenüber Nb erheblich verstärkt, so daß ein sicherer Ankerumschlag erfolgt. Eine Verschiebung des polarisierten Relais in Richtung g (Fig. 2b) verändert die Verhältnisse im Luftspalt insofern, als hierdurch die magnetische Energie im Luftspalt und der Kontaktdruck geringe und die Ansprechempfindlichkeit gesteigert werden. Nach einer einmaligen Einstellung bleiben die magnetischen Werte konstant, da sich die beiden magnetischen Kreise (polarisiertes Relais und Ringkern magnet) mit konstanten Werten überlagern. Je größer die Entfernung zwischen der einwirkenden Eisenmasse h und der Schalteinrichtung ist; desto größer maß der Energiegehalt der Ringkernmagnete sein. Eine Vergrößerung des Energiegehaltes läßt sich durch über- bzw. Nebeneinanderschichten von Kernen erreichen.
• Die Fig. 3 a und 3 b zeigen die Anordnung der magnetischen Schalteinrichtung als Impulsgeber. Sie besteht wieder aus dem Magnet 1, der hier als Magnetbatterie ausgebildet ist, und dem auf ihm ruhenden polarisierten Relais 2; 3; 4. Das Ganze ist über eine. Tragplatte 7 und federnde Zwischenlage 6 (z. B. Schaumgummi) mit einem Träger 5 verbunden, der in an sich bekannter dargestellter Weise am Fuß der Schiene 8 angeklammert ist. Es bildet sich ein magnetischer Kreis über die Schiene, den Luftspalt und das polarisierte Relais. Beim Durchlauf eines Rades durch den Luftspalt zwischen Schiene und Relais wird der gesamte magnetische Kreis verändert und somit auch das Kräfteverhältnis zwischen Relais und Ringkern. Auftretende Schwingungen werden durch die Federung abgefangen. Das Lageverhältnis zwischen dem Kraftlinienfeld der Ringkernmagnete und dem Kraftlinienfeld des polarisierten Relais kann sich jedoch auch bei Schwingungen der magnetischen Schalteinrichtung nicht ändern. Die Schwingamplituden können auch niemals eine solche Größe annehmen, daß eine Feldänderung von der Größe eintritt, die von einem durchlaufenden Rad hervorgerufen wird. Eine Anordnung in dieser Form besitzt eine erheblich größere Empfindlichkeit gegenüber einer Anordnung, bei der das Relais vom Magneten räumlich getrennt ist.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Magnetische Schalteinrichtung mit einem durch Veränderung des magnetischen Kreises beeinflußbaren polarisierten Relais, dadurch gekennzeichnet, daß ein Magnet (1) ein polarisiertes Relais (2; 3; 4) trägt, dessen Arbeitsluftspalt eine dem tragenden Ende des Magneten (1) gleiche magnetische Polarität aufweist.
2. 2. Magnetische Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Energiegehalt des Magneten (1) durch über- und/oder Nebeneinanderanordnung gleicher Magnete vergrößert ist.
3. 3. Magnetische Schalteinrichtung nach Ansprach 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Magneten mehrere polarisierte Relais angeordnet sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 623 654, 510 928; deutsche Patentanmeldung M 14825 VIIIb/21 c (bekanntgemacht am 5.7.1956); britische Patentschrift Nr. 473 589; schweizerische Patentschrift Nr. 292 229.