DE1160562B

DE1160562B - Magnetically operated contact, especially for contact measuring devices, with several permanent magnets for contact operation

Info

Publication number: DE1160562B
Application number: DEM44044A
Authority: DE
Inventors: Thilo H Matthes
Original assignee: THILO H MATTHES
Current assignee: THILO H MATTHES
Priority date: 1960-01-20
Filing date: 1960-01-20
Publication date: 1964-01-02

Description

Magnetisch betätigter Kontakt, insbesondere für Kontaktmeßgeräte, mit mehreren Permanentmagneten für die Kontaktbetätigung Magnetkontakte werden bekanntlich dort benutzt, wo zur Betätigung eines Kontaktes vorwiegend langsame Bewegungen mit geringer Energie zur Verfügung stehen, so z. B. bei Zeigermeßinstrumenten mit Kontaktvorrichtung, Fernthermometern, Manometern und Tachometern, bei denen jeweils eine genau definierte Kontaktgabe verlangt wird, obwohl die Zeigerbewegung oft extrem langsam oder sogar zitternd verläuft. Es ist dabei unbefriedigend und nachteilig für den angestrebten Zweck, daß die Schaltleistungen solcher Kontaktvorrichtungen nur zur Betätigung empfindlicher Relais ausreicht, der Kontaktdruck im Verlauf der Zeigerbewegung stark schwankt und die Instrumentenanzeige direkt von der Kontaktkraft beeinflußt wird.Magnetically operated contact, especially for contact measuring devices, with several permanent magnets for the contact actuation magnetic contacts are known Used where mainly slow movements are used to actuate a contact low energy are available, so z. B. for pointer measuring instruments with contact device, Remote thermometers, manometers and tachometers, each of which has a precisely defined Making contact is required, although the pointer movement is often extremely slow or even runs trembling. It is unsatisfactory and disadvantageous for the target Purpose that the switching capacities of such contact devices only for actuation sensitive relay is sufficient, the contact pressure is strong in the course of the pointer movement fluctuates and the instrument display is directly influenced by the contact force.

Bei magnetischen Kontaktanordnungen ist es bereits bekannt, die Betätigung eines Kontaktes mittels zweier gegeneinander beweglicher magnetischer Teile vorzunehmen, wobei die Richtung der Kontaktbewegung senkrecht zur verursachenden Bewegung liegt. Solche Maßnahmen wurden bereits vorgetragen im Zusammenhang mit der Aufgabe, die Kontakte zeitabhängig in Vergleich mit der jeweiligen Stellung eines Synchronmotors zu betätigen. Dabei kommt es allerdings weder auf eine geringe Rückwirkung auf die magnetische Kraft noch auf die Speichertätigkeit des Systems hinsichtlich der Lage der Kontakte gegenüber der Lage eines abgetasteten Meßgliedes an.In magnetic contact arrangements, it is already known to operate make a contact by means of two mutually movable magnetic parts, the direction of the contact movement being perpendicular to the causing movement. Such measures have already been put forward in connection with the task that Contacts time-dependent in comparison with the respective position of a synchronous motor to operate. However, there is neither a slight effect on the magnetic force still affects the storage of the system in terms of location of the contacts compared to the position of a scanned measuring element.

Aufgabe für die Kontaktanordnung bei der Erfindung ist es, zu erreichen, daß der Kontaktdruck nahezu konstant bleibt und sehr viel größer gewählt werden kann, weil die auf einen Zeiger rückwirkende Kraft kleiner -ist und nicht in direktem Verhältnis zur Kontaktkraft steht.The object for the contact arrangement in the invention is to achieve that the contact pressure remains almost constant and is chosen to be much larger can, because the force acting back on a pointer is smaller - and not in a direct way Relation to the contact force.

Dies wird durch die vorliegende Erfindung dadurch erreicht, daß bei einem magnetisch betätigten Kontakt, insbesondere für Kontaktmeßgeräte, mit mehreren Perinanentmagneten für die Kontaktbetätigung erfindungsgemäß ein zwischen seinen Polen in einer Achse drehbar gelagerter permanenter Betätigungsmagnet über ein federndes Gelenk mit einer Kontaktfeder verbunden ist und daß ein mit einem beweglichen Organ, z. B. einem Zeiger, starr verbundener permanenter Auslösemagnet zusammen mit dem beweglichen Organ so angeordnet ist, daß seine Bewegungsrichtung und seine magnetische Achse unter einem Winkel von etwa 90c' zur Achse des Betätigungsmagnets und in geringem Abstand von demselben verlaufen.This is achieved by the present invention in that at a magnetically operated contact, especially for contact measuring devices, with several Perinanentmagneten for the contact actuation according to the invention between his Poles rotatably mounted on an axis, permanent actuating magnet via a resilient Joint is connected to a contact spring and that one with a movable organ, z. B. a pointer, rigidly connected permanent trigger magnet together with the movable organ is arranged so that its direction of movement and its magnetic Axis at an angle of about 90c 'to the axis of the actuating magnet and slightly Distance from the same.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist dabei zur Kontaktbewegung eine kipphebelartig ausgebildete Federeinrichtung vorgesehen, die den jeweiligen Kontaktzustand festhält, solange ein Meßzeiger mit dem Betätigungsmagnet sich auf einer Seite seiner Bewegungsrichtung befindet.In a further embodiment of the invention, it is for the contact movement a rocker arm-like spring device is provided, which the respective Contact state remains as long as a pointer with the actuating magnet is on one side of its direction of movement.

Sonach dient nach der Erfindung als Kontakt ein Mikroschalter, dessen Betätigungsfeder im Ruhezustand des Schalters nach der Mittellage strebt, also nicht vorgespannt ist, so daß zwei stabile Schaltstellungen möglich sind. Die Betätigungsfeder wird dabei von einem drehbar gelagerten Magnet angetrieben. Am Geberorgan, z. B. Zeiger des Instrumentes, ist ein weiterer Permanentraagnet angebracht, dessen Feld sich mit dem Feld des Schaltmagnets ün Verlauf der Zeigerbewegung so zusammensetzt, daß der Schalter in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung umschaltet. Dadurch kann, wie angestrebt, praktisch ermöglicht werden, daß der Kontaktdruck nahezu konstant bleibt und sehr viel größer wählbar ist, weil die auf den Zeiger zurückwirkende Kraft kleiner ist und nicht im direkten Verhältnis zur Kontaktkraft steht.According to the invention, a microswitch serves as a contact, its Actuating spring in the rest state of the switch strives for the central position, so not is biased so that two stable switching positions are possible. The actuating spring is driven by a rotatably mounted magnet. On the donor organ, z. B. Pointer of the instrument, another permanent magnet is attached, its field is composed with the field of the switching magnet in the course of the pointer movement, that the switch switches depending on the direction of movement. This allows as sought to practically allow the contact pressure to be nearly constant remains and can be selected much larger because the one that acts back on the pointer Force is smaller and not in direct proportion to the contact force.

Außerdem wird ermöglicht, aus dem jeweiligen Kontaktzustand zu schließen, auf welcher Seite des Schalters sich der Meßzeiger bzw. ein bewegliches Organ befindet.In addition, it is possible to deduce from the respective contact state, on which side of the switch the measuring pointer or a movable member is located.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel mit einer Kontaktanordnung nach der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt A b b. 1 eine Anordnung im Schaubild, A b b. 2 dieselbe in einem seitlichen Längsschnitt im labilen Gleichgewicht als Ausgangsstellung und A b b. 3 in einer durch Zeigerbewegung herbeigeführten Arbeitsstellung.In the drawing, an embodiment with a contact arrangement according to the invention is shown schematically. It shows A b b. 1 shows an arrangement in the diagram, A b b. 2 the same in a lateral longitudinal section in unstable equilibrium as the starting position and A b b. 3 in a working position brought about by the movement of the pointer.

Es sind bezeichnet permanente Magnete mit 1 und 2 als Betätigungsmagnet und Auslösemagnet, ein bewegliches Organ, z. B. ein Zeiger, mit 2a, eine Betätigungsfeder mit 3, eine Spreizfeder mit 4, die zusammen ein federndes Gelenk bilden -, die Kontaktfeder mit 5 und die Kontaktstücke mit 6 und 7. There are designated permanent magnets with 1 and 2 as an actuating magnet and a trigger magnet, a movable member, e.g. B. a pointer with 2a, an actuating spring with 3, a spreading spring with 4, which together form a resilient joint -, the contact spring with 5 and the contact pieces with 6 and 7.

In den A b b. 1 und 2 ist ein Mikroschalter in labilem Gleichgewicht dargestellt. Die Ebenen der Magnete 1 und 2 liegen deshalb parallel. Nähert sich der Auslösemagnet 2 dem Betätigungsmagnet 1, so wird in der Bewegungsrichtung keine Kraft wirksam, weil die Polabstände gleich sind. Es tritt lediglich in der Magnetebene ein Drehmoment auf, das ohne Rückwirkung auf den Zeiger 2a bleibt.In the A b b. 1 and 2 a microswitch is shown in unstable equilibrium. The planes of magnets 1 and 2 are therefore parallel. If the release magnet 2 approaches the actuation magnet 1, no force is effective in the direction of movement because the pole spacings are the same. There is only a torque in the magnet plane that has no effect on the pointer 2a.

Hat sich in der Fortbewegung der Magnet 2 zur Hälfte unter den Magnet 1 geschoben, so greift an der Achse des Magnets 1 ein Drehmoment an, weil nun die Abstoßung der Nordpole und die Anziehung der Südpole in der gleichen Richtung wirken. Auch in dieser Stellung ist keine resultierende Komponente in Zeigerbewegungsrichtung vorhanden. Der Magnet 1 dreht sich jetzt um seine Achse, der Mikroschalter kommt aus dem labilen Gleichgewicht, und die Spreizfeder 4 drückt die Kontaktfeder 5 gegen das Kontaktstück 6, wobei sie sich an der Betätigungsfeder 3 abstützt und diese nach unten vorspannt.If the magnet 2 has pushed halfway under the magnet 1 during the movement, a torque acts on the axis of the magnet 1 because the repulsion of the north poles and the attraction of the south poles now act in the same direction. In this position, too, there is no resulting component in the direction of pointer movement. The magnet 1 now rotates around its axis, the microswitch comes out of its unstable equilibrium, and the expanding spring 4 presses the contact spring 5 against the contact piece 6, whereby it is supported on the actuating spring 3 and biases it downwards.

Hat sich bei der weiteren Zeigerbewegung Magnet 2 unter Magnet 1 geschoben, so wirkt die Magnetkraft wieder in Form eines Drehmomentes in den Magnetebenen, ohne die Zeigerbewegung zu beeinflussen (Abb. 3). If, during the further movement of the pointer, magnet 2 has pushed itself under magnet 1 , the magnetic force acts again in the form of a torque in the magnet planes without affecting the movement of the pointer (Fig. 3).

Bei der Weiterbewegung in gleicher Richtung kommt der Südpol des Zeigermagnets 2 unter dem Betätigungsmagnet 1 zu liegen, und das an der Achse angreifende Drehmoment dreht den Magnet 1 zurück.During further movement in the same direction the south pole of magnet pointer 2 comes under the actuation magnet 1 to lie, and that acting on the axle torque rotates the magnet 1 returns.

Die Spreizfeder 4 spannt sich dabei wieder mehr, bis sie über den Kippunkt geführt ist, und drückt dann die Kontaktfeder 5 gegen das Kontaktstück 7. In dieser Stellung verharrt der Schalter auch, wenn der Zeiger weiterbewegt wird. Befindet sich also der Magnet 2 rechts vom Magnet 1, so sind die Kontakte 5 und 7 geschlossen, befindet er sich links, so sind die Kontakte 5 und 6 verbunden.The spreading spring 4 tensions itself more until it is passed over the tipping point, and then presses the contact spring 5 against the contact piece 7. The switch remains in this position even if the pointer is moved further. If the magnet 2 is to the right of the magnet 1, the contacts 5 and 7 are closed; if it is to the left, the contacts 5 and 6 are connected.

In dieser Anordnung erfolgt demnach während der Annäherung des Zeigennagnets 2 keine auf die Bewegung rückwirkende Kraft. Somit kann die Anordnung überall dort vorgesehen werden, wo eine Rückwirkung auf den Geber unerwünscht ist. wie z. B. bei Kontaktmeßinstrumenten.In this arrangement, therefore, takes place during the approach of the pointing magnet 2 no force acting back on the movement. Thus, the arrangement can be anywhere can be provided where feedback on the encoder is undesirable. such as B. with contact measuring instruments.

Durch die Anordnung nach der Erfindung wird demnach zur Betätigung eines Mikroschalters das Drehmoment zwischen zwei Permanentmagneten 1 und 2 ausgenutzt. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß durch die Bewegung der Magnete gegeneinander die Ebene, in der das Drehmoment wirksam ist, gedreht wird und keine Kraft resultiert, die diese Bewegung der Magnete beeinflußt.With the arrangement according to the invention, the torque between two permanent magnets 1 and 2 is therefore used to actuate a microswitch. The arrangement is such that the movement of the magnets against each other rotates the plane in which the torque is effective, and no force results which affects this movement of the magnets.

Claims

Claims: 1. Magnetically actuated contact, in particular for Kontaktmeßgeräte, with a plurality of permanent magnets for the contact actuation, d a d u rch marked. that a perinous actuating magnet (1) rotatably mounted between its poles in an axis is connected via a resilient joint (3, 4) to a contact spring (5) and that a movable member, e.g. B. a pointer (2a), rigidly connected permanent trigger magnet (2) is arranged together with the movable member so that its direction of movement and its magnetic axis at an angle of about 90 # - "to the axis of the actuating magnet and at a short distance from the same get lost.

2. Magnetically operated contact according to claim 1, characterized in that one of the contact actuation serving toggle-like spring device (4) is provided which receives the respective switching position of the contacts as long as the measuring pointer (2a) with the release magnet (2) is in the range of motion one side of the contact point. Documents considered: German Patent No. 1071767, French Patent No. 830 743; U.S. Patent No. 2,193,731 .