-
Betätigungseinrichtung für einen durch Magnetkraft zu betätigenden
Kontakt , Bei bekannten magnetbetätigten Kontakten liegt der an einer Drebachse
befestigte Magnet an der gleichen, zur Drehachse senkrechten Ebene wie die ferromagnetischen
Kontaktzungen. Das vom Magneten ausgehende Feld wird beim Vorbeizichen des Magneten
von den Kontaktzungen aufgefangen und verläuft dann im wesentlichen in der Ebene,
in der der Magnet und die Kontaktzungen liegen. Befindet sich der Magnet auf dem
übrigen Teil seiner Laufbahn, so verläuft das Magnetfeld räumlich, da auf diesem
Teil der Laufbahn keine besonderen Leitpfade für die Magnetlinien vorhanden sind.
Die Magnetzungen liegen, in radialer Richtung gesehen, außerhalb der Bewegungsbahn
des Magneten. Wegen der starken Umwandlung des Magnetfeldes bei der Magnetbewegung
im Bereich der Kontaktzungen und wegen der relativ großen Entfernung der Kontaktzungen
von der Drehachse entsteht eine starke Rückwirkung auf die Drehachse, so daß auf
diese ein gewisses Drehmoment ausgeübt wird. Bei manchen Geräten, z. B. bei Meßgeräten,
wie Elektrizitätszählern, beeinflußt dieses Moment die Meßgenauigkeit im Sinne einer
Verschlechterung.
-
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugunde, eine Betätigungseinrichtung
für Magnetkontakte zu schaffen, bei der eine wesentlich geringere Rückwirkung auf
die die Betätigungsmagneten tragende Achse besteht als bei den bekannten Betätigungseinrichtungen.
-
Diese Aufgabe wird bei einer Betätigungseinrichtung für mittels eines
schwenkbaren Magneten zu betätigende ferromagnetische Kontaktzungen, z. B. bei einem
Schutzgaskontakt, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß parallel zur Bewegungsebene
des Magneten ein die Schwenkachse konzentrisch umschließendes Rückschlußeisen vorgesehen
ist und daß die Kontaktzungen in der Ebene des Rückschlußeisens innerhalb der Bewegungfbahn
der magnetischen Kraftlinien liegen.
-
Durch die Anbringung des Magneten unter der Kontaktröhre ist es möglich,
die Kontaktröhre sehr nahe an der Drehachse einzubauen. Durch die Anordnung eines
magnetischen Leitpfades, der die Drehachse rundherum umgibt, ist das Magnetfeld
auf der ganzen Kreisbahn des Magneten ungefähr gleichbleibend. Es verläuft im wesentlichen
in Ebenen, die parallel zur Drehachse liegen. Die Rückwirkung auf die Drehachse
ist verschwindend gering. Die Rückwirkung kann noch vermindert werden, wenn im Bereich
der Kontaktröhre ein magnetischer Nebenschluß vorgesehen ist, durch den die Inhomogenität
des magnetischen Leitpfades ausgeglichen wird. 2 In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine Draufsicht auf die Kontaktröhre
und den Betätigungsmagneten, F i g. 2 eine Ansicht der Betätigungseinrichtung
in Richtung des Pfeiles II der F i g. 1 und F i g. 3 ein Diagramm
über den Drehmomentverlauf bei der bekannten und der erfindungsgemäßen Betätigungseinrichtung.
-
Auf einer Drehachse 1, z. B. der Drehachse eines Meßgerätes
wie eines Elektrizitätszählers, ist mittels eines Befestigungsteiles 2 ein kleiner
Stabmagnet 3
befestigt, dessen Pole mit N und S angedeutet sind.
Am nicht dargestellten Gehäuse des Meßgeeätes od. dgl. ist eine Weicheisenscheibe
4 befestigt, die in der Mitte durchbrochen ist und die Achse 1 frei umgibt.
Die Scheibe 4 ist bei 5 tangential eingeschnitten, so daß eine Schutzgasröhre
6 in die Scheibenebene gelegt werden kann. In der Schutzgasröhre
6 sind in bekannter Weise ferromagnetische Kontaktzungen 7
und
8 enthalten. Parallel zur Kontaktröhre 6 ist als magnetischer Nebenschluß
ein Weicheisenteil 9 angeordnet.
-
An beiden Polen des Stabmagneten 3 sind Polschuhe
10 und 10' befestigt. Die Polschuhe sind unten derart abgewinkelt,
daß die Austrittsflächen für die magnetischen Kraftlinien parallel zur Weicheisenscheibe
4 liegen. Der radiale Abstand des Magneten 3 von der Drehachse ist gleich
dem radialen Ab-
stand der Kontaktröhre 6 von der Drehachse, so daß,
in axialer Richtung der Meßachse 1 gesehen, die Polschuhe bei entsprechender
Stellung der Achse genau über die Kontaktröhre 6 zu liegen kommen.
-
Die Betätigungseinrichtung arbeitet wie folgt: Die von den Polschuhen
10 und 10' ausgehenden magnetischen Kraftlinien verlaufen vorzugsweise
durch die Weicheisenscheibe 4. Durch die Weicheisenscheibe 4
werden
also die magnetischen Kraftlinien in eine Ebene gezwungen, die parallel zur Drehachse
1 liegt. Kommen die Polschuhe 10, 10' über die Kontaktröhre
6, dann werden die ferromagnetischen Kontaktzungen 7, 8 magnetisiert
und ziehen einander an, so daß ein elektrischer Kontakt hergestellt wird. Die Inhomogenität
des magnetischen Leitpfades im Bereich der Kontaktröhre wird durch den Nebenschluß9
weitgehend kompensiert. Der magnetische Nebenschluß ist justierbar, d. h.,
seine magnetische Leitfähigkeit kann durch verschiedene Dimensionierung oder Verlagerung
des Teiles 9 variiert werden, so daß der Punkt des vollkommensten Ausgleiches
stets einstellbar ist. Auch hat man es durch Bemessung des Abstandes der Austrittsflächen
der Polschuhe von-der Scheibe und durch geeignete Bemessung der Breite der Polschuhe
und der radialen Entfernung der Kontaktröhre und des Magneten von der Drehachse
in der Hand, die Rückwirkung möglichst gering zu halten.
-
Die Vorteile einer geringen Änderung der magnetischen Verhältniss
* e erhält man zum Teil auch dann, wenn die Kontaktzungen in einem geringen
Abstand über dem Rückschlußeisen angeordnet sind, wenn also die Kdntäktröhre z.
B. auf eine geschlossene, also nicht angeschnittene Weicheisenscheibe aufgelegt
wird. Es ist auch möglich, das Rückschlußeisen als Eisenzylinder auszubilden, wobei
dann die Xontaktröhre längs einer Mantellinie angeordnet und ein Stabmagnet parallel
zur Drehachse an dieser befestigt wäre.
-
-. Im Diagramm nach F i g. 3 ist das von der
Betätigungseinrichtung auf die Drehachse zurückwirkende Moment dargestellt. Die
gestrichelte Kurve 11
zeigt das Verhalten einer bekannten Betätigungseinrichtung
und die ausgezogene Kurve 12 das Verüalten einer Betätigungseinrichtung gemäß der
Erfindung. Aus dem Vergleich der beiden Kurven ist zu ersehen, daß durch die Erfindung
eine wesentliche Verringerung des störenden Momentes erreicht wird.
-
. Bei der Anordnun g des Magneten über einer Eisenscheibe
ist es außerdem möglich, den Betätig.ungsmagneten zugleich lagerentlastend wirken
zu lassen. Soll beispielsweise das Eigengewicht einer senkrecht stehenden Drehachse
aufgefangen werden, so müßte der Betätigungsmagnet entgegen dem gezeichneten Ausführungsbeispiel
unterhalb der Weicheisenscheibe liegen, so daß infolge des Anziehens des Magneten
durch die Eisenscheibe die Welle ange-' hoben wird.