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Stellungsanzeiger für elektrische Schalter mit einem Elektromagneten
Zum Anzeigen der Stellung von elektrischen Schaltern verwendet man häufig Stellungsanzeiger,
die mit einem Elektromagneten arbeiten. Der Anker des Elektromagneten nimmt dabei
je nach der Stellung des Schalters die eine oder die andere von zwei möglichen
Endstellungen ein. Dies kann z. B, dadurch geschehen, daß der Anker in der einen
Stellung des Schalters angezogen wird, weil der Magnet durch einen am Schalter vorgesehenen
Kontakt an eine Spannung gelegt wird. In die andere Endstellung wird der Anker durch
eine Feder bewegt,. die beim Anziehen des Ankers durch den Magneten gespannt wird.
Bei einer solchen Anordnung kann jedoch eine falsche Stellungsanzeige zustande kommen,
wenn der Schalter die Stellung einnimmt, bei der der Elektromagnet an sich erregt
sein soll, aber durch eine Störung, z. B. einen Leitungsbruch, keine Spannung am
Magneten vorhanden ist. Der Stellungsanzeiger zeigt dann unter der Wirkung der Feder
die andere Stellung des Schalters an.
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Bei der Erfindung wird der erwähnte Nachteil dadurch vermieden, daß
erfindungsgemäß für jede Endstellung eine Magnetspule vorgesehen ist und daß eine
Feder den Anker bei Entregung beider Spulen in eine Mittelstellung zwischen den
beiden Endstellungen bringt. Im Fall einer Störung, z. B. bei dem erwähnten Leitungsbruch,
erfolgt bei der Erfindung eine Störmel-dung, denn bei fehlender Erregung der Spule,
die nach der Stellung des Schalters erregt sein müßte, hält die Feder den Anker
in der Mittelstellung. Eine falsche Stellungsanzeige ist damit ausgeschlossen.
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Der Stellungsanzeiger nach der Erfindung besitzt vorzugsweise einen
dreischenkligen Eisen-kern, an dessen mittlerem Schenkel der Anker schwenkbar gelagert
ist. Eine weitere Ausbildung der Erfindung be-,steht darin, daß der Anker mit einer
kreisbogenförmigen Fläche in einer kreisbogenförmigen Ausnehmung des mittleren Schenkels
liegt. Dies ergibt den Vorteil, daß der Spalt zwischen dem Anker und dem mittleren
Schenkel unabhängig von der Stellung des Ankers immer gleich ist. Der Abstand zwischen
Anker und mittlerem Schenkel sollte so klein wie möglich sein. Ein Anliegen der
beiden kreisbogenförmigen Flächen kann jedoch zu Schwierigkeiten führen, weil dabei
eine unerwünschte Reibung auftreten kann. Deshalb sollte der Abstand zwischen den
Flächen vorzugsweise 0,05 bis 0,15 mm betragen.
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Es empfiehlt sich, die beiden äußeren Schenkel des dreischenkligen
Eisenkernes mit annähernd rechtwinkligen Einschnitten zu versehen, in die entsprechende
Vorsprünge des Ankers hineinragen. Die Vorsprünge wirken dann ähnlich wie ein Tauchanker
und ergeben bei verhältnismäßig geringer Erregung eine große Anziehungskraft. Die
Anschlagflächen sind zweckmäßig so geneigt, daß der jeweilige Vorsprung in der Endlage
auf der Anschlagfläche des Eisenkernes mit der größtmöglichen Fläche aufliegt.
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Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im folgenden an Hand der
Zeichnung ein Ausführungsbeispiel beschrieben: Das symmetrische Magnetsystem des
Stellungsanzeigers ist auf der linken Seite in einer Ansicht, auf der rechten Seite
in einem Schnitt dargestellt. Es besteht aus einemdreischenkligen Eisenkern
1 und dem beweglichen Anker 2. Die beiden äußeren Schenkel 3
und 4
tragen zwei gleiche Spulen 5 und 6. Die Anschlüsse 7 der Spulen
sind zu einer Klemmleiste 8
geführt. Der mittlere Schenkel 10 trägtan
beiden Seiten ein Flacheisen 12, das mit einer Schraube 17 und Paßstiften
18 befestigt ist und eine Buchse 16 für die Lagerung des Ankers 2
aufweist. Er besitzt an seiner Stirnseite eine kreisbogenförmige Ausnehmung
11,
die in der Figur durch das eine der Flacheisen 12 verdeckt ist. In die
kreisbogenförnüge Ausnehmung ragt eine #entsprechend kreisbogenförmige Fläche
13 des Ankers 2. Der Spalt zwischen den beiden Flächen beträgt mindestens
0,05 nun und höchstens 0,15 mm. Er wird folgendermaßen hergestellt:
Der Anker 2 wird unter Zwischenlage eines Papierstreifens von etwa 01 mm
Stärke gegen den Schenkel 10 gepreßt. Danach wirder durch die Bohrung der
Buchse 16 durchbohrt. Nach dem Herausnehmen des Papiers und dem Einführen
eines Lagerbolzens
15 besitzt der Anker das gewünschte Spiel
gegenüber dem Schenkel 10.
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Die Enden des Ankers 1 sind, wie g .gezeichnet ist, als spitzwinklige
Vorsprünge 20 ausgebildet, die von zwei ebenen, unter einem Winkel von
75' zueinander verlaufenden Flächen 21 und 22 begrenzt sind. In den Endstellungen
liegt eine Fläche 21 des leinen Vorsprunges an der Anschlagfläche 24 eines etwa
rechtwinkligen Einschnittes in der Stirnseite der beiden äußeren Schenkel
3 und 4 an.
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Unterhalb des Lagerbolzens 15 trägt der Anker einen Bolzen
26. An diesem liegen die beiden Enden 27 und 28 einer Feder
29 an, die um einen feststehenden Dom 30 gewickelt ist. Zwischen dem
Bolzen 26 und dem Dom 30 ist ein feststehender Bolzen 31 angeordnet.
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Der Stellungsanzeiger ist in der Figur in der sogenannten Störstellung
gezeichnet. Diese Stellung, d. h. die mittlere Lage zwischen den beiden Endlagen,
nimmt der Anker 2 dann ein, wenn beide Spulen 5, 6
entregt sind. Normalerweise
liegt der Anker dagegen in einer der bei-den Endlagen, weil entweder die Spule
5 oder die Spule 6 je nach der Stellung des zugehörigen, nicht dargestellten
Hochspannungsschalters an Spannung liegt. Die Fläche 21 ;des Vorsprunges 20 liegt
dabei an der Fläche 24 #an. Gleichzeitig hat der Bolzen 26 das Ende der Feder
29 aus der dargestellten Lage ausgelenkt.
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Wird der Hochspannungsschalter geschaltet, so wird zunächst die bisher
erregte Spule entregt. Die Feder 29 fährt deshalb mit ihren Enden
27 oder 28 den Anker augenblicklich in die Mittellage zurück. Ein Kleben
unter der Einwirkung von Remanenzkräften ist iausgeschlossen. Hierzu trägt auch
die Tatsache bei, daß der Anker 20 [t dick verchromt ist. Bei Erreichen der Endstellung
des Hochspannung .,sschalters bekommt die,andere Spule Spannung.
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Sie bewegt den Anker 2 in die entgegengesetzte Lage, so daß damit
die neue Stellung des Schalters angezeigt wird.