DE1291406B - Vorrichtung zur Betaetigung von elektrischen Kontakten - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Be- über der horizontalen Achse des Montagebolzens 12 tätigung von elektrischen Kontakten in Abhängigkeit senkrecht stehen. Die Zungen bestehen aus eisenvom Vorbeilaufen von Gegenständen an einer vor- haltigem oder anderem magnetischem Material und gegebenen Stelle unter Einwirkung einer Rückstell- können mit Plättchen oder Kontakten aus Silber, kraft auf das durch die vorbeilaufenden Gegenstände 5 Wolfram, Gold oder anderem geeignetem Material bewegte, die Kontaktbetätigung herbeiführende Tast- versehen sein. Es sind elektrische Klemmen 32 und element. 34 vorgesehen, um die Kontaktzungen des Schalters

Es ist bekannt, bei derartigen Vorrichtungen eine an einen Impulszähler, an ein Registriergerät oder an Rückstellkraft dadurch herzustellen, daß die elasti- eine andere Anzeigevorrichtung oder eine Vorrichschen Eigenschaften einer Kontaktfeder benutzt io tung für die weitere Verarbeitung der Schaltsignale werden. anschließen zu können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Der Schalter wird durch die Bewegung des Tast-

Rückstellkraft unter Vermeidung elastischer und so- elements, das ist der Tastarm 36, betätigt. Der Tastmit sowohl einer Ermüdung unterliegender als auch arm ist an dem permanenten Magneten 38 vermittels nicht unter allen Umständen in einem sehr weiten 15 eines Haltegliedes 39 befestigt, welches an dem Ma-Bereich bequem einstellbarer Bauelemente zu gneten befestigt ist, wie dies noch beschrieben werschaffen. den wird. Der Magnet 38 ist mit einer zentralen La-

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine Rück- gerbuchse 40 (F i g. 3) versehen, die fest mit ihrem stellkraft von ausschließlich magnetischer Art ver- Flansch 40 α in der Ausdrehung 39 α des Haltegliedes wendet wird. ao 39 eingelassen und vernietet ist. Somit sind das Tast-

F i g. 1 zeigt eine Bewegungs-Tastvorrichtung und element 36 und das Halteglied 39, welches dieses EIeeinen Schalter nach vorliegender Erfindung im hori- ment und den Magneten 38 trägt, drehbar montiert, zontalen Schnitt; derart, daß sie um die Achse des Haltebolzens 12, an

F i g. 2 zeigt die Vorrichtung nach F i g. 1 im verti- welchen zu diesem Zweck ein Verlängerungszapfen kalen Längsschnitt und in teilweise gebrochener Dar- 35 42 vorgesehen ist, schwingen kann, stellung; Wird das Tastelement 36 durch einen Gegenstand,

F i g. 3 zeigt die Vorrichtung aus F i g. 2 im verti- der sich an das freie Ende des Tastelements anlegt, kalen Querschnitt; in Bewegung gesetzt, dann wird es in die in Fig. 2

Fig. 4 zeigt eine umgekehrte Anordnung einiger gestrichelt gezeichnete Stellung nach oben gedreht; Teile gegenüber der Vorrichtung nach F i g. 2, im 30 entsprechend wird der Magnet 38 um einen bestimmvertikalen Schnitt vor dem Schaltelement und in teil- ten Winkel gedreht. In einer Wand des Gehäuses ist weise gebrochener Darstellung; ein Schlitz 44 vorgesehen, durch welchen das Tast-

Fig. 5 zeigt eine andere Ausführungsform einer element hindurchgeht und in welchem es sich frei Bewegungs-Tastvorrichtung und eines Schalters ge- bewegen kann. Durch die Schwenkung des Magneten maß der Erfindung im horizontalen Schnitt; 35 38 werden die Pole des Magneten aus einer Aus-

Fig. 6 zeigt die Vorrichtung aus Fig. 5 im verti- gangsstellung herausgedreht, in welcher sie nicht auf kalen Schnitt vor dem Schaltelement und in teilweise die Zungen 28 und 30 einwirken, und gelangen dabei gebrochener Darstellung; in eine Stellung, in welcher der in den Zungen indü-

F i g. 7 zeigt eine Vorrichtung mit anderer Anord- zierte Fluß wirksame entgegengesetzte Magnetpole an nung der Teile als in den F i g. 5 und 6 im vertikalen 40 den freien Enden der Zungen erzeugt und diese Schnitt; Enden aufeinander zu zieht, so daß die Kontakte des

Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform der Schalters geschlossen werden. Um das Tastelement in Vorrichtung nach der Erfindung im Vertikalschnitt. seine Ausgangsstellung zurückzuführen, nachdem der Die gesamte Tastvorrichtung 10 ist an einer Förder- abgekühlte Gegenstand vorbeigelaufen ist, und um die Vorrichtung oder einer Maschine angeordnet, in wel- 45 Kontakte des Schalters in ihre ursprüngliche, geöffcher die abzutastenden Gegenstände oder Teile be- nete Stellung zurückzubringen, ist ein zweiter Magnet wegt werden. Die Montage erfolgt vorzugsweise mit- 46 vorgesehen, der gegenüber den anderen Teilen tels eines Montagebolzens 12 aus unmagnetischem feststeht und dessen Pole praktisch den entgegenMaterial, wie rostfreiem Stahl, welche in eine ver- gesetzten Polen des Magneten 38 in der Anfangsstelriegelnde Stellmutter 14 eingeschraubt und an einer 50 lung des beweglichen Magneten gegenüberstehen. Der feststehenden Tragplatte 16 z.B. mittels der Halte- Magnet46 wird durch eine Einstellmutter 14 und mutter 18 befestigt ist. Eine Schutzhaube 20 ist am durch den Flansch 48 des Bolzens 12 am Bügel 22 Montagebolzen 12 vermittels des U-förmigen Bügels --- festgehalten. Die Ausdrehung 50 im Magneten 46 22 zentrisch befestigt; die nach außen gerichteten dient zur Aufnahme eines Lageransatzes oder Flan-Enden 23 des Bügels sind mittels Schrauben 24 am 55 sches 52 am Bolzen, so daß der Magnet 46 hinsicht-Gehäuse befestigt. Der Bügel trägt einen elektrischen lieh seiner Drehung um die Achse des Bolzens Schalter 26; dieser ist vermittels ausgerichteter Aus- justiert werden kann, wie dies noch beschrieben wernehmungen in den parallelen, nach vorn gerichteten den soll.

Schenkeln des Bügels durch ein geeignetes Klebe- Die Anfangsstellung oder Startstellung des Tastmittel befestigt. Zu diesem Schalter gehört eine vor- 60 elements 36, seines Halters 39 und des Magneten 38 zugsweise geschlossene Glasröhre 27, die in den For- wird durch eine verstellbare Anschlagschraube 54 men der F i g. 1 bis 4 im Ruhezustand getrennte Kon- festgelegt, die in diejenige Seite des Bügels 22 eintaktzungen 28 und 30 enthält, welche an entgegen- geschraubt ist, welche der Rückkehrbewegung des gesetzten Enden der Röhre unter Abdichtung be- Tastelements entspricht; diese Bewegung verläuft bei festigt sind. Die freien Enden der Zungen 28 und 30 65 den Vorrichtungen gemäß den F i g. 1 bis 3 im Sinne liegen im Ruhezustand parallel und mit einem Zwi- des Uhrzeigers. Das Ende der Anschlagschraube ist schenraum übereinander; wie aus F i g. 3 hervorgeht, so eingestellt, daß es in der Bewegungsbahn des Masind die Zungen in Ebenen angeordnet, die gegen- gneten 38 liegt. Eine Verriegelungsmutter 56, die auf

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die Anschlagschraube aufgeschraubt und gegen den zu den Löchern 62 gerichteten Bohrungen 64, welche Bügel festgezogen ist, hält die Anschlagschraube nach in diesen Löchern enden, dienen zur Aufnahme des der Justierung in axialer Richtung fest. Endes des gebogenen Teils 65 des drahtförmigen Bei der Rückdrehung des Tastelements und des Tastelements. Dieses geht durch eines der Löcher 62, Magneten 38 schlägt der Magnet am Ende der An- 5 wobei der gebotene Teil mit seinem Ende federnd in schlagschraube 54 an; weil dann die Achse des Ma- der zugehörigen Bohrung 64 sitzt, so daß das Tastgneten im wesentlichen rechtwinklig zur Achse des element herausgenommen werden kann (vgl. hierzu Schalters 26 verläuft, bringt der magnetische Kraft- die Darstellung in der Zeichnung), fluß aus dem einzelnen Pol des Magneten, welcher In der aus den F i g. 1 bis 3 ersichtlichen Vorden freien Enden der Zungen 28 und 30 gegenüber- io richtung, bei welcher der Tastdraht im Sinne des Uhrsteht, diese Zungen zur gegenseitigen Abstoßung; da- zeigers schwingt, liegt die Verbindung an der der durch werden die Kontakte in ihre geöffnete Stellung Schraube 54 und dem Zapfen 57 gegenüberliegenden gebracht, und der zugehörige Kreis wird unter- Seite. Sind die Teile so wie in F i g. 4 montiert, wobei brachen. Die Rückbewegung des Magneten 38, welche der Tastdraht im Gegensinne des Uhrzeigers schwingt, den Schalter betätigt, wird durch den Kraftfluß zwi- 15 dann liegt die Verbindung des Tastdrahtes 36 mit sehen diesem Magneten und den feststehenden Polen dem Halteglied 39 auf der dem Anschlagstift 58 gedes Magneten 46 veranlaßt; diese Pole sind gegen- genüberliegenden Seite; die Anschlagschraube 54 ist über denen des Magneten 46 entgegengesetzt gepolt, bei dieser Einstellung der Teile ebenfalls versetzt worwenn sich das Tastelement 36 in seiner Nullage be- den. Um die drehende Bewegung des Magneten 38 findet. ao gegenüber dem Magneten 46 zu erleichtern und um Wird der Magnet 38 in die gestrichelte Stellung ge- ein Hängenbleiben des beweglichen Magneten zu vermaß F i g. 2 gedreht, dann übt der resultierende Kraft- hindern, ist das innere Ende der Lagerbuchse 40 im fluß zwischen den Magnetpolen eine Rückstellkraft Magneten 38 mit einem ringförmigen Lagerflansch 66 auf den schwenkbaren Magneten 38 aus, so daß das versehen, welcher an der Rückseite des Magneten 38 Tastelement eine mechanische Vorspannung in Rieh- as anliegt und gegenüber dem Lagerflansch 48 des oben tung der Rückkehr in seine Anfangsstellung erhält, beschriebenen Haltebolzens 12 eine Lagerfläche bilworauf es nach Rückkehr für eine neue Abtastung det. Man kann erkennen, daß wegen der gegenseitigen bereit ist. Um eine kontinuierliche Rückstellkraft oder Anziehung der ungleichnamigen Magnetpole der festmechanische Vorspannung am Tastelement zu er- stehende Magnet 46 den Magneten 38 in seiner Lage zeugen, welche den Magneten 38 in seine unwirksame 30 auf dem Verlängerungszapfen 42 hält. Anfangsstellung bringt, ist der Magnet 46 in einem Die Justierung der ganzen fertig montierten Vorbestimmten Winkel gegen die Nullage oder unwirk- richtung kann durchgeführt werden, wenn die Haltesame Lage des Magneten 38 versetzt montiert, und mutter 18 gelöst und die Justiermutter 14 und das zwar gemäß der Darstellung um etwa 10° im Gegen- Gehäuse 20 auf dem Bolzen 12 gedreht werden. Dasinne des Uhrzeigers. Zur Erzeugung dieser Winkel- 35 durch wird sowohl der Schalter 26 als auch der Maversetzung ist ein Anschlagstift 57 an der Rückseite gnet 46 gedreht. Die Anfangsstellung des Magneten des Bügels 22 befestigt, und zwar an einer gegenüber 38 und des Tastelements 36 gegenüber der Stellung der senkrechten Stellung des Magneten 46 nach der des Magneten 46 läßt sich einstellen, indem die Stel-Seite versetzten, obenliegenden Stelle. Ein symme- lung des Endes der Anschlagschraube 54 in ohne trisch dazu angeordneter Anschlagstift 58 ist auf der 40 weiteres ersichtlicher Weise verstellt wird. Man ergegenüberliegenden Seite des Magneten angeordnet, kennt, daß eine Änderung der Winkelstellung der gewodurch die Schwenkbewegung des Magneten in der samten Vorrichtung eine Änderung des Betätigungsumgekehrten Anordnung der Teile gemäß F i g. 4 be- punktes des Schalters ermöglicht, ohne daß die Länge grenzt wird. des Tastelements 36 verändert zu werden braucht.

Durch diese winkelmäßige Versetzung des Magne- 45 Die zentrische Anordnung des Drehpunkts des ten 46 bleibt die Kraft, die den Magneten 38 und das Tastelements, des Schalters 26 und der Magneten 38 Tastelement 36 in ihre Anfangsstellung zurückführt, und 46 an der Achse des Haltettolzens 12 erleichtert sogar dann bestehen, wenn diese Teile sich vollstän- diese Justierung. Die Winkeleinstellung des Magneten dig in dieser Anfangslage befinden. Dadurch wird das 46 gegenüber dem Bügel 22 läßt sich ebenfalls ver-Tastelement und der Magnet in festen Kontakt mit 50 werten, um die auf den Magneten 38 und auf das von der einstellbaren Anschlagschraube 54 gebracht, ihm getragene Tastelement wirkende Rückstellkraft wenn sich diese Teile in ihrer unwirksamen Stellung zu verändern. Der Schlitz 44 im Gehäuse wird in der befinden, und es wird dabei auch die Wirksamkeit Richtung des Schwingens genügend lang gemacht, dader Rückstellkraft nicht beeinträchtigt, wenn sich die mit das Tastelement zwischen den gewünschten Stel-Teile in anderen Stellungen befinden. 55 lungen richtig eingestellt werden kann; dieser Schlitz Der Halter 39, der als Verbindungsglied dient, ge- wird auch nach außen bis nahe an die Enden des währleistet eine sichere Befestigung des Tastelements Gehäuses 20 geführt, um die Fertigmontage der Voran den beweglichen Magneten. Dieses Verbindungs- richtung zu erleichtern.

glied liegt in einer quer über den Magneten 38 lau- In F i g. 4 sind die Teile mit Anordnung des Tastfenden Ausnehmung 60, in der es durch den geniete- 60 drahtes 36 im linken Loch 62 des Halters 39 dargeten Teil 40 α der Lagerbuchse 40 gehalten wird. Das stellt, so daß das Tastelement und der Magnet eine Ende des Tastelements 36, welches die Form eines Schwenkung im Gegensinne des Uhrzeigers ausfüh-Drahtes hat, ist wahlweise an einer der beiden Seiten ren, wenn der abzutastende Gegenstand sich von des Magneten befestigt und an einem der beiden links nach rechts bewegt. Die justierbare Anschlag-Enden des Haltegliedes in einem der Löcher 62 mon- 65 schraube 54 ist hierbei gegenüber den F i g. 1 und 3 tiert, die sich an den beiden Enden des Halteglieds auf die entgegengesetzte Seite des Bügels verlegt; der befinden und die sich parallel zur Längsachse des Magnet 46 liegt in Schräglage am Stift 58 an. Bei Magneten erstrecken. Die nach innen und senkrecht dieser seitenverkehrten Anordnung aller Teile funk-

tionieren alle Elemente in der gleichen Weise wie oben beschrieben, jedoch in entgegengesetzter Richtung. Das Tastelement 36 kann leicht umgesteckt werden, indem das Ende des gebogenen Teils 65 aus der Bohrung 64 gezogen, das Element aus dem Loch 62 auf der einen Seite des Halters geschoben und in das Loch 62 auf der anderen Seite des Halters und die zugehörige Bohrung 64 eingesetzt wird.

Bei der Vorrichtung gemäß den F i g. 1 bis 4 wird ein elektrischer Schalter mit normalerweise offenen Kontakten verwendet. Die Ausführungsform gemäß den F i g. 5 bis 7 enthält einen Schalter, bei dem die Kontakte normalerweise geschlossen sind und bei Betätigung durch Schwenkbewegung des Tastelements Die Zungen 28 α und 30 α können von der üblichen Art sein; gemäß der vorliegenden Darstellung können sie an ihren Enden mit gegenüberstehenden, normalerweise voneinander getrennten Kontakten 70 und 72 versehen sein.

Zwecks Schließung der Schaltkontakte 70 und 72 ist ein Betätigungselement in Form eines Stiftes 74 rechtwinklig zum Halter 39 in diesen eingesetzt, und zwar auf der den Zungen 28 α und 30 α zugewandten Seite in einer bestimmten Entfernung unterhalb der Zungen, wenn die Vorrichtung in ihrer Ausgangsstellung steht. Wird das Tastelement 36 in der oben beschriebenen Weise gedreht, dann wird demgemäß der Halter 39 und der Magnet 38 geschwenkt und der

36 beim Vorbeigang eines abzufühlenden Gegen- 15 Stift 74 gehoben, wobei er die untere Kontaktzunge stands einen Kreis unterbrechen bzw. öffnen. Wie bei 28 α nach oben drückt und der Kreis über die Kon-

der anderen Form ermöglicht die Einstellmutter 14 die Einstellung des Magneten 46 in seiner Anschlagstellung am Stift 57 oder am Stift 58. Jedoch sind bei dieser Ausführungsform der Magnet 46 und der Magnet 38 in ihrer Anfangsstellung um 90° im Vergleich zu ihrer Stellung in der anderen Ausführungsform verschwenkt, und zwar gegenüber der Längsausdehnung des Schalters 26. Deshalb wirkt der Kraftfluß takte 72 und 70 geschlossen wird.

Im Rahmen der Erfindung können andere Anordnungen der Schaltmittel und im Ruhezustand geöffnete oder geschlossene Schaltkontakte verwendet werden. Die Erfindung ist, wie aus vorstehender Beschreibung hervorgeht, auch keineswegs auf die Verwendung magnetisch betätigter Schalter beschränkt. Bei Verwendung-von Magneten in der beschriebenen des Magneten 38 so auf die Zungen 28 und 30 des 25 gegenseitigen Anordnung, wobei ein Satz von Magnet-Schalters, daß die Kontakte des Schalters geschlossen polen durch ein Fühlelement bewegt werden kann, werden, wenn sich das Tastelement in seiner Anfangsstellung befindet. Werden abzutastende Objekte
von links nach-, rechts gemäß den F i g. 5 und 6 am
Tastelement vorbeigeführt, so daß dieses den Ma- 30
gneten 38 im Gegensinne des Uhrzeigers mitnimmt,
dann werden durch die Änderung des Kraftflusses
des sich bewegenden Magneten die Kontakte an einer
Stelle während der Schwenkung des Tastelements geöffnet. Nach dem Vorbeigang des Objekts über das 35 lung zurückgeführt wird und in dieser Stellung eine Ende des Tastelements 36 hinaus wird der Magnet 38 Rückstellkraft am beweglichen Magneten und somit durch den Magneten 46 in seine Anfangsstellung zu- am Fühlelement bestehenbleibt. Hierdurch wird die rückgeführt; wenn seine beiden Pole mit der Rieh- Neigung des Fühlelements zum freien Schwingen rung der Zungen des Schalters in einer Linie liegen, unterbunden und eine Genauigkeit in der Arbeitswird der Schalter geschlossen, wie in F i g. 5 dar- 40 weise der Vorrichtung erzielt, die bei bekannten Vorgestellt, richtungen nicht erreicht wird.

kann dem Fühlelement eine Rückstellkraft verliehen werden, die bei Winkelverstellungen des Fühlelements im Bereich von 90 bis 135° aus seiner Ausgangslage heraus noch wirksam ist. Durch Einstellung einer kleinen Winkelverstellung zwischen den Magneten in der Ausgangsstellung des beweglichen Magneten wird dem Tastelement eine mechanische Vorspannung mitgeteilt, so daß es zwangsweise in seine Anfangsstel-

In diesem Beispiel brauchen die einander zugeordneten Löcher 62 und 64, die zur Halterung des Tastelements am Halter 39 dienen, nur am bodenseitigen Ende des Halters vorgesehen zu sein. Zur Herstellung der seitenverkehrten Anordnung der Teile gemäß Fig.7, die zur Anpassung an eine Bewegung des Tastelements in entgegengesetzter Richtung dient, wird der Tastdraht einfach herausgenommen, umgekehrt und wieder in das Loch 62 und die Bohrung 64 eingesetzt. Das konische Ende der Anschlagschraube 54 dient bei dieser Form zur Änderung des Rückstellwinkels des schwenkbaren Magneten 38.

Die in F i g. 8 dargestellte Ausführungsform entspricht in ihrem allgemeinen Aufbau und in ihrer Arbeitsweise im wesentlichen den anderen dargestellten Ausführungsformen, jedoch mit der Abweichung, daß hierbei der Schalter rein mechanisch, also nicht durch den Kraftfluß eines sich bewegenden Magneten, betätigt wird. Die Zungen 28 α und 30 a des Schalters sind dabei auf einem isolierenden Träger 68 montiert, welcher in geeigneter Weise an einem der Schenkel des Bügels 22 befestigt sein kann; die Enden der Zungen 28 α und 30 α sind an ihren Klemmen mit nicht dargestellten elektrischen Leitungen verbunden, welche zu einer Anzeige- oder Aufzeichnungsvorrichtung oder einer anderen Vorrichtung führen, welche die Schaltvorgänge des Schalters weiterverarbeitet.

Wegen der dauernden Einwirkung der Kraft auf den Magneten sowohl während der Auswärtsschwenkung des Tastelements als auch beim Zurückschwingen werden Unregelmäßigkeiten in der Betätigung und Verklemmen des Mechanismus in einem Maße ausgeschaltet, wie es bei Rückstellung durch Federkraft nicht möglich ist.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Betätigung von elektrischen Kontakten in Abhängigkeit vom Vorbeilaufen von Gegenständen an einer vorgegebenen Stelle unter Einwirkung einer Rückstellkraft auf das durch die vorbeilaufenden Gegenstände bewegte, die Kontaktbetätigung herbeiführende Tastelement, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellkraft ausschließlich magnetischer Art ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Tastelements (36) bewirkt, daß sich ein permanenter Magnet (38) aus seiner Anfangsstellung herausbewegt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Tastelement (36) eine Schwenkbewegung ausführt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetische Rückführung

des Tastelements (36) und eines bewegbaren Magneten (38) vermittels eines Paares von gegenüber dem bewegbaren Magneten fest angeordneten Magnetpolen (N, S von 46) erfolgt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Paar fester Magnetpole einem einzigen Magneten (46) angehört.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

909513/1658