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Magnetische Schaltvorrichtung Zusatz zur Patentanmeldung S 62129 VIIIc/21
g - (Auslegeschrift 1125 547) Die Hauptpatentanmeldung bezieht sich auf eine
magnetische Schaltvorrichtung mit dauermagnetisiertem Anker, z. B. auf ein polarisiertes
Relais, wobei der Anker aus einer definierten Mittelstellung heraus, abhängig von
der Richtung des Steuerflusses, nach zwei Richtungen schaltbar ist. Das der Hauptpatentanmeldung
zugrunde liegende Problem besteht darin, bei langsam ansteigendem bzw. abfallendem
Steuerfluß eine spontan kippende, nicht schleichende Bewegung des Relaisankers zu
erreichen und damit auch eine spontane Durchführung der Schaltvorgänge zu bewirken.
Die Lösung dieses Problems wird nach der Hauptpatentanmeldung dadurch erreicht,
daß der Mittelstellungsbereich des Ankers durch unter Federkraft stehende Anschläge
begrenzt ist, so daß der Anker erst bei einem diese Federkraft überwindenden Steuerguß
bzw. einer davon erzeugten Stellkraft geschaltet wird und daß der durch den Dauermagneten
erzeugte Fluß bzw. die davon erzeugte Stehkraft einerseits und die Charakteristik
der auf die Anschläge wirkenden Federn andererseits derart bemessen sind, daß die
der elektromagnetisch zu erzeugenden Stellkraft entgegenwirkende Differenz dieser
Kräfte mit dem aus der Ruhelage erfolgenden Ankerausschlag abnimmt. (Vgl. insbesondere
Fig. 3 der Hauptpatentanmeldung).
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Durch die Erfindung wird eine vorteilhafte Weiterbildung dieser Schaltvorrichtung
erzielt. Es ist nämlich bei Verwendung einer der Hauptpatentanmeldung zugrunde liegenden
Schaltvorrichtung, z. B. eines Relais, nicht möglich, die Mittelstellung des Ankers
durch einen elektrisch geschlossenen Stromkreis anzuzeigen und damit ein bestimmtes
Signalkriterium zu bilden. Dies ist aber insbesondere bei Meß- und Regelschaltungen
von besonderem Nachteil. Die Erfindung bezweckt daher, eine Einrichtung zu schaffen,
die für jede Ankerstellung ein entsprechendes unterscheidbares Signalkriterium durch
Schließen des der Ankerlage entsprechenden Stromkreises ermöglicht. Dies wird dadurch
erreicht, daß für die drei Schaltstellungen des Ankers, und zwar für die beiden
Endlagen und für die Mittellage, je ein elektrisch isolierter Kontakt vorgesehen
ist und dadurch ein jeder Ankerstellung entsprechendes unterscheidbares Signalkriterium
durch Schließen je eines der Ankerlage entsprechenden Stromkreises erzielbar ist.
Dabei kann man den bei Mittellage des Ankers geschlossenen Kontakt durch eine am
Anker angebrachte -Kontaktbrücke und durch zwei diese Kontaktbrücke in der Mittellage
des Ankers berührende Gegenkontakte bilden. Um dabei eine überlappende Kontaktgabe
in beiden Auslenkrichtungen des Ankers zu erreichen, ist es zweckmäßig, daß die
Träger der Gegenkontakte eine Vorspannung in Richtung auf die Ankermittellage aufweisen.
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Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung sieht vor,
als Träger für die Gegenkontakte die unter Federkraft stehenden mechanischen Anschläge
des Ankers zu verwenden, die den Anker im stromlosen Zustand der Relaiswicklung
in der Mittellage halten. Man kann ferner die den Endlagen des Ankers zugeordneten
Kontakte mit einem von der Kontaktbrücke des Ankers elektrisch getrennten Ankerkontakt
zusammenwirken lassen. Dabei ist es zweckmäßig, diesen Ankerkontakt über die Drehachse
des Ankers elektrisch anschließbar zu machen.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus nachfolgender
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, wobei Fig. 1 ,schematisch die Vorderansicht
der Schalteinrichtung unter Weglassung der für die Erregung des Relais notwendigen
Bauteile zeigt und Fig. 2 den grundsätzlichen Aufbau in schaltungstechnischer Hinsicht
wiedergibt.
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Bei der schematischen Darstellung nach Fig. 1, aus dem der prinzipielle
Aufbau der Schaltvorrichtung hervorgeht, besitzt der Anker l zwei getrennte, isoliert
angebrachte Ankerkontakte 2 und 3. Der Ankerkontakt 2 ist als Kontaktbrücke ausgebildet
und berührt in der Mittellage des Ankers die Gegenkontakte 5. Da die Träger 6 der
Gegenkontakte 5 eine Vorspannung in Richtung zur Ankermittellage aufweisen,
entsteht
bei Auslenkung des Ankers um einen bestimmten Winkelbereich zunächst noch eine überlappende
Kontaktgabe, bis dann die Verbindung zu dem einen oder anderen Gegenkontakt 5 aufgetrennt
wird. Die Größe der überlappungen wird durch die Justierung der Gegenlage 7 entsprechend
dem mit n bezeichneten Abstand bestimmt.
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Die auf den Anker l wirkende Ruhekontaktkraft wird durch die Vorspannung
der mechanischen Anschläge 6 (Kompensationsfedern) erreicht. Der am Anker 1 befindliche
Ankerkontakt 3, welcher über die Drehachse des Ankers einen elektrischen Leitungsanschluß
zuläßt, arbeitet als Umschaltkontakt für die den Endlagen des Ankers zugeordneten
Kontakte 4. Der Luftspalt x zwischen dem Ankerkontakt 3 und den Gegenkontakten 4
ist einstellbar, und zwar dadurch, daß die Kontakte 4 auf Gewindebolzen aufgesetzt
sind, die in einem isolierenden Kontaktbock 8 eingeschraubt sind. In diesem Kontaktbock
8 befinden sich auch die übrigen zur Justierung der Schaltvorrichtung notwendigen
Gewindebolzen.
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Fig.2 zeigt den schaltungsmäßigen Aufbau der Kontaktvorrichtung, wobei
die Bezugszeichen der Fig. 1, soweit gleiche Teile dargestellt sind, übernommen
wurden. Aus dieser Figur ist ersichtlich, daß bei Ruhelage des Ankers 1 die isolierte
Kontaktbrücke 2 über die Gegenkontakte 5 eine Verbindung herstellt, so daß die der
Mittelstellung des Ankers entsprechende Meldelampe 9 a mit der Betriebsstromquelle
10 verbunden ist und aufleuchtet. Die beiden anderen Meldelampen 9 b und 9 c dienen
zur Signahsierung der Endlagen des Ankers. Wird nämlich der Anker beim Erregen der
Wicklung 11 ausgelenkt, so wird je nach Polung der Stromquelle 12 eine der Endlagen
erreicht. Dadurch stellt der Ankerkontakt 3 eine Verbindung zu einem der Kontakte
4 her, so daß entweder die Meldelampe 9 b (bei einem Ausschlag nach rechts) aufleuchtet
und somit die Ankerlage anzeigt. An den Ankerkontakt 3 ist dabei über die Drehachse
des Ankers der Minuspol der Betrieb,sstromquelle 10 angeschlossen.
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Naturgemäß ist es mit der beschriebenen Schalteinrichtung möglich,
statt oder neben Meldelampen auch entsprechende elektrische Steuerungs- oder Regelungsglieder
anzuschließen und damit die Schalteinrichtung zum Abgleich beliebiger Brückenschaltungen
zu verwenden. Durch diese Möglichkeit, auch die Mittellage des Ankers elektrisch
zu erfassen, läßt sich in jedem Fall erreichen, daß die Ankerlage genau überwacht
werden kann und in jeder Stellung des Ankers bestimmte Schaltvorgänge ausgelöst
werden können.