DE1287186B - Elektrischer Pendelschalter - Google Patents

Description

• Pendelschalter sollen bei Verdrehung aus ihrer Ruhelage ein Schaltsignal geben. Sie dienen insbesondere unter Tage zur Überwachung oder Zählung verschiedener Vorgänge. Im Untertagebetrieb ist die mechanische Beanspruchung solcher Schalter besonders groß; trotzdem muß Betriebssicherheit über große Zeiträume sichergestellt sein. Die Kontaktgabe muß bei verschiedenen Betätigungswinkeln und bei verschieden schnell verlaufenden Vorgängen fehlerfrei sein.
• Zur Schaltbetätigung durch Neigung sind Quecksilberschalter seit langem bekannt. Sie erfüllen diese Aufgabe ohne mechanische Hilfsmittel und besitzen wegen ihres gegen die Außenluft abgeschlossenen Schaltraumes sichere Kontaktgabe. Jedoch ist der Neigungswinkel, bei dem die Kontaktgabe erfolg, durch konstruktiven Aufbau des Schalters und durch den Füllungsgrad festgelegt, also nicht mehr veränderbar. Die Betätigung ist auch meist nur in einer bestimmten Richtung möglich. Die geringe innere Reibung des Quecksilbers ergibt ohne besondere Maßnahmen geringe Schwingungsdämpfung, also nach Verstellung in die Nähe des Einschaltwinkels mehrfache Ein- und Ausschaltungen, auch wenn das gesamte Gerät keine Schwingungen ausführt. Schließlich sind Quecksilberschalter gegen Beschleunigungsbeanspruchungen empfindlich, da das spezifisch schwere Quecksilber hierbei auf die Glaswandungen starke Kräfte ausübt. Es sind auch schon Kugelkontakte als Neigungsschalter vorgeschlagen worden. Sie haben den Vorteil, daß sie in jeder Richtung wirken. Jedoch ist ihre Pendelneigung besonders groß und ihre Kontaktgabe unzuverlässig, da sie als Rollkontakte keine Selbstreinigung besitzen und bei der geringsten Verschmutzung versagen.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Verwendung eines magnetisch steuerbaren, geschützten Kontaktes bei einem elektrischen Pendelschalter die Nachteile der bekannten Pendelschalter zu vermeiden. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei einem elektrischen Pendelschalter mit magnetisch steuerbarem, geschütztem Kontakt gemäß der Erfindung an dem freien Ende eines pendelnd aufgehängten Gehäuses ein Gewicht mittels einer verhältnismäßig kurzen Aufhängung in einer Ebene schwingbar gelagert ist, welche mittels zweier zu beiden Seiten des Lagers angeordneter Nasen auf einem, in dem Gehäuse in Längsrichtung des Schutzrohrkontaktes verschiebbaren Träger des Dauermagneten einwirkt. Die Anwendung eines verhältnismäßig kurzen Pendels an einem pendelnd aufgehängten Gehäuse, welches den Schutzrohrkontakt und den ihn betätigten Dauermagneten aufnimmt, macht den Pendelschalter der Erfindung besonders geeignet zur Überwachung der Füllung eines Transportbandes oder zur Anzeige des Durchlaufes von Transporteinheiten, wobei der Schalter durch die vorüberlaufenden Transporteinheiten berührt und aus seiner senkrechten Lage ausgelenkt wird. Bei langsamen Schwingungen des pen- i delnd aufgehängten Gehäuses macht das an dem Gehäuse aufgehängte kurze Pendel diese Schwingungen ohne relative Lageänderung mit. Nur bei den kurzen, durch Anstoßen der durchlaufenden Transporteinheiten hervorgerufenen Auskenkungen des i Pendelgehäuses tritt eine relative Lageänderung ein, durch die mittels Verschiebung des Dauermagneten der Kontakt betätigt wird. Mit besonderem Vorteil kann der Dauermagnet als. axial magnetisierter Ririgmagnät hoher Koerzitivfeldstärke ausgebildet werden, welcher das Schutzrohr des magnetisch steuerbaren Kontaktes umschließt. Ferner kann bei dem Pendelschalter nach der Erfindung mit Vorteil eine Kegelfläche des Dauermagnetträgers an einem Ringwulst, der mittels zweier sich kreuzender Lagerbolzen gelagerten Aufhängung des Pendels anliegen. Die kardanische Aufhängung des Pendelgewichtes ermöglicht eine Auslenkung des Gewichtes in jeder Neigungsrichtung. Bei Pendelungen des gesamten Schalters führt das Gewicht bei geeigneter Bemessung nur geringe Pendelbewegungen um seinen Drehpunkt aus, bewirkt also keine Betätigung des Schutzrohrkontaktes. Der Neigungswinkel, bei dem geschaltet werden soll, kann leicht dadurch verändert werden, daß das Schaltrohr gegenüber dem Magneten axial verschoben wird.
• Die Empfindlichkeit des Schaltrohrs gegen mechanische Beanspruchungen ist wegen seines kleinen Gewichts gering. Sie kann durch elastische Lagerung des Schaltrohrs noch herabgesetzt werden. Weitere Vorteile der Erfindung gehen aus der Beschreibung hervor.
• Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Diese zeigt einen Schalter nach der Erfindung im Schnitt.
• Ein Deckel 1 eines Gehäuses 18 trägt über Haltewinkel 2 einen Hohlzylinder 3. Am unteren Ende des Zylinders 3 ist ein Pendelgewicht 4 über Kardangelenke 5 und 6 und einen Kardanring 7 allseitig schwenkbar gelagert. Das Gewicht 4 besitzt oberhalb des Lagers 5 eine Ringfläche 8, die der Konusfläche 19 eines Zylinders 9 gegenübersteht. Der Zylinder 9 ist in dem festen Zylinder 3 axial verschieblich angeordnet; er trägt an seinem oberen Rand einen Ringmagneten 10, der in Achsrichtung (eingetragene Pfeile) magnetisiert ist. Der Magnet 10 umschließt beweglich eine rohrförmige Hülse 11, in der ein Schutzrohrkontakt 12 angeordnet ist, dessen Kontaktteile 13 und 14 mit einer zweiadrigen Anschlußleitung 15 in im einzelnen nicht dargestellter Weise verbunden werden können. Der Zylinder 9 steht unter der Einwirkung einer Druckfeder 16, welche seine Konusfläche 19 gegen die Ringfläche 8 des Gewichts 4 drückt.
• Wird der Schalter aus seiner senkrechten Ruhestellung verlagert, z. B. durch einen horizontal bewegten Gegenstand, der das Gehäuse 18 berührt, so wird das Gewicht 4 aus seiner Ruhestellung in Richtung eines der beiden Pfeile 20 ausgelenkt. Dabei gleitet seine Ringfläche 8 auf dem Konus 19 des Zylinders 9 und verschiebt den Zylinder mitsamt dem Magneten 10 nach oben. Dabei verändert der Magnet 10 seine Lage gegenüber den magnetisierbaren Kontaktteilen 13 und 14 des Schutzrohrkontaktes 12. Das innere Streufeld des Magneten 10, das sich in der gezeichneten Stellung noch im wesentlichen über den unteren Kontaktteil 14 geschlossen hat, wird jetzt über beide Kontaktteile und ihren gemeinsamen Spalt geschlossen. Der bewegliche Kontaktteil 14 schließt den Spalt zum festen Kontaktteil 13 und stellt dadurch eine stromleitende Verbindung zwischen beiden her. Die Lage, in der diese Schließung erfolgen soll, kann durch axiale Verstellung des Rohres 11 im Zylinder 3 gewählt werden.
• Die Öffnung des Kontaktes 13, 14 erfolgt, da der Spalt geschlossen ist, nicht in der gleichen Stellung wie die Schließung, sondern erst, wenn der Magnet 10 sich in etwas tieferer Stellung befindet. Dadurch wird verhindert, daß kleine Bewegungen um den Einschaltpunkt jedesmal eine Öffnung des Kontaktes hervorrufen, was z. B. bei Zählung der Kontaktgaben falsche Werte ergeben würde.
• Der Schalter kann mittels Ösen 17, die an der Oberseite des Deckels 1 angebracht sind, aufgehängt werden. Nach seiner Auslenkung aus der Ruhelage und Freigabe wird der Schalter dann mehrfache Schwenkgbewegungen um die Ruhelage ausführen. Das Gewicht 4 bleibt bei diesen Schwingungen jedoch praktisch in seiner Ruhelage, da die auftretenden Trägheits- und Zentrifugalkräfte und die Reibung an den Gleitflächen größere Auslenkungen verhindern, so daß außer der Kontaktgabe bei der ersten Auslenkung keine weiteren Kontaktgaben erfolgen.
• Der Schutzrohrkontakt 12 wird in der rohrförmigen Hülse 11 zweckmäßig unter Zwischenfügung eines elastischen Mediums 21 befestigt, so daß auch starke Schlagbeanspruchungen des Schalters nicht zur Zerstörung des Schutzrohrs führen können.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Elektrischer Pendelschalter mit magnetisch steuerbarem geschütztem Kontakt, d a d u r c h gekennzeichnet, daß an dem freien Ende eines pendelnd aufgehängten Gehäuses (3) ein Gewicht (4) mittels einer verhältnismäßig kurzen Aufhängung in einer Ebene schwingbar gelagert ist, welche mittels zweier zu beiden Seiten des Lagers (5) angeordneter Nasen (8) auf einem in dem Gehäuse (3) in Längsrichtung des Schutzrohrkontaktes (13, 14) verschiebbaren Träger (9) des Dauermagneten (10) einwirkt.
2. 2. Elektrischer Pendelschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dauermagnet (10) als axial magnetisierter Ringmagnet hoher Koerzitivfeldstärke ausgebildet ist, der das Schutzrohr (12) des magnetisch steuerbaren Kontaktes (13,14) umschließt.
3. 3. Elektrischer Pendelschalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kegelfläche (19) des Dauermagnetträgers (9) an einem Ringwulst (8), der mittels zweier sich kreuzender Lagerbolzen (5, 6) gelagerten Aufhängung des Pendels (4) anliegt.