DE1295051B

DE1295051B - Permanent magnet system for operating electrical switches, especially snap switches

Info

Publication number: DE1295051B
Application number: DEB75400A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Erich; Dr-Ing Gerhard; Leinauer; Widl
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1964-02-13
Filing date: 1964-02-13
Publication date: 1969-05-14
Also published as: US3361999A; GB1091001A; FR1423502A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Dauermagnet- seiner Achsrichtung magnetisiert ist. An jeder seiner system mit Dauermagnet, Anker und/oder Pol- beiden Stirnseiten sitzt je eine Ringscheibe 11 bzw. schuhen zur Betätigung von elektrischen Schaltern, 12 aus Eisen, die als Leitstück für den Magnetkraftinsbesondere von Sprungschaltern, deren Schaltglied fluß dient. In den Bohrungen der Scheiben ist eine mit dem den Kontaktdruck bewirkenden beweglichen 5 längs verschiebbare Stange 13 aus Eisen geführt, die Magnetsystemteil kraftschlüssig verbunden ist, der zur Betätigung des Schaltgliedes eines in F i g. 7 darmit zwei feststehenden Kraftflußleitscheiben zusam- gestellten Sprungschalters dient. Die Schaltstange hat menarbeitet und in jeder seiner beiden Endlagen an an ihrem zwischen den Ringscheiben befindlichen einer dieser Leitscheiben anliegt. Abschnitt einen Bund 14, der die innere Zone der Bei einem bekannten Sprungschalter besteht das io Ringscheiben überdeckt. Die Stange ist auf jeder Magnetsystem aus zwei gleichachsig mit einem be- Seite des Bundes unmittelbar neben diesem je mit stimmten Abstand voneinander angeordneten, rohr- einer Ringnut 15 bzw. 16 versehen, die mit einem förmigen, axial magnetisierten Dauermagneten und unmagnetischen Stoff ausgefüllt ist. Die Breite jeder einem Anker, der mit dem Schalterbetätigungsglied Nut ist so bemessen, daß bei beiden Endlagen des fest verbunden ist. In beiden Endlagen des Ankers 15 Magnetsystems jeweils nur diejenige Eisenscheibe, an verläuft der magnetische Rückschluß der Magnete welcher der Bund 14 gerade anliegt, einer Nut gegenjeweils durch Luft, weshalb die magnetische Induk- übersteht. Wie die Zeichnung leicht erkennen läßt, tion zwischen Magnet und Anker in den Endlagen ist bei jeder Endlage der magnetische Kreis des ziemlich gering ist. Systems ganz geschlossen. Dabei verhindern die Ring-Ferner ist ein Endschalter mit einem Dauermagne- 30 nuten, daß ein schädlicher Nebenfluß von der Eisenten als Anker bekannt, der mit zwei feststehenden scheibe, an welcher der Bund anliegt, auf die Stange Platten zusammenwirkt. Auch dieser Schalter hat den unter Umgehung des Bundes übertreten kann. Nachteil, daß sich der magnetische Kreis des Dauer- Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 unterscheimagneten weitgehend über Luft schließt und daß det sich von dem zuerst beschriebenen nach F i g. 1 demzufolge die Haltekraft zwischen dem Anker und 25 dadurch, daß die Schaltstange 17 außer dem zwischen der anliegenden Platte verhältnismäßig gering ist. den Eisenscheiben liegenden Bund 14 noch zwei Den gleichen Nachteil, nämlich eine geringe Halte- Bunde 18 und 19 hat, von denen der eine auf der kraft des Magnetsystems in seinen Endlagen infolge Außenseite der Eisenscheibe 11, der andere auf der des weitgehend über Luft geschlossenen magnetischen Außenseite der Scheibe 12 liegt. Die Bunde sind so Kreises haben auch Drehschalter und Schiebeschalter, ₃₀ angeordnet, daß bei den Endlagen des Systems jebei denen das Schaltglied einen Dauermagneten trägt, weils der innere Bund 14 und einer der äußeren der mit einem feststehenden zweiten Dauermagneten Bunde an der ihm zugehörigen Eisenscheibe anliegen, zusammenwirkt. Die Stange ist hier in besonderen Lagern außerhalbThe invention relates to a permanent magnet which is magnetized in its axial direction. On each of his system with permanent magnet, armature and / or pole both end faces sits an annular disc 11 or shoes for actuating electrical switches, 12 made of iron, which serves as a guide for the magnetic force, especially of snap switches, whose switching element is used for flow. In the bores of the disks there is guided a rod 13 made of iron, which can be moved longitudinally with the moving 5 causing the contact pressure and which is connected to the magnet system part in a non-positive manner, which is used to actuate the switching element of a rod shown in FIG. 7 is used to put together a snap switch with two fixed force flow guide disks. The shift rod has been manufactured and rests in each of its two end positions on one of these guide disks located between the annular disks. Section a collar 14, which covers the inner zone of the In a known snap switch consists of the IO ring disks. The rod is on each magnet system of two coaxial with one side of the collar immediately next to it, each arranged at a certain distance from each other, tubular an annular groove 15 or 16, which is filled with a shaped, axially magnetized permanent magnet and non-magnetic material. The width of each armature, the groove with the switch actuator is dimensioned so that the is firmly connected in both end positions. In both end positions of the armature 15 magnet system, only that iron disk, on which the magnetic yoke of the magnets, which the collar 14 is currently in contact, runs through a groove in each case through air, which is why the magnetic induction protrudes. As the drawing shows, the magnetic circuit between the magnet and armature in the end positions is quite small at each end position. System completely closed. The ring-farther is a limit switch with a permanent magnet, which prevents a harmful tributary from the long-tailed ducks as an anchor, which interacts with two fixed discs on which the collar rests on the rod plates. This switch has also been able to override the federal government. Disadvantage that the magnetic circuit of the permanent magnet closes largely via air and that the embodiment according to FIG. 2 differs from the first described according to FIG. 1 consequently the holding force between the armature and 25 in that the shift rod 17 is relatively small apart from that between the adjacent plate. The collar 14 lying on the iron discs has the same disadvantage, namely a small holding collars 18 and 19, one of which is due to the force of the magnet system in its end positions due to the outside of the iron disc 11, the other on that of the largely air-closed magnetic Outside of the disc 12 is located. The collars are so circular also have rotary switches and slide switches, ₃₀ arranged that in the end positions of the system each where the switching element carries a permanent magnet, because the inner collar 14 and one of the outer collars with a fixed second permanent magnet rest on the iron disk belonging to it , cooperates. The rod is here in special camps outside

Das Ziel der Erfindung ist es, ein Dauermagnet- der beiden äußeren Bunde geführt, system vorzugsweise für sogenannte Sprungschalter ₃₅ Das Magnetsystem nach F i g. 3 hat als Kraftflußzu schaffen, deren Schaltglied durch die Magnetkraft leitstücke zwei in einem bestimmten Abstand parallel sprunghaft von der einen Endlage in die andere über- zueinander angeordnete, feststehende Ringscheiben geführt und deren Kontaktdruck durch die Magnet- 20 und 21 aus Eisen, in denen eine längsverschiebkraft erzeugt wird. Die Anziehungskraft des Magnet- bare Schaltstange 22 aus beliebigem Stoff geführt ist. systems soll in beiden Endlagen den größtmöglichen ₄₀ Zwischen den Scheiben ist mit dem gewünschten Ab-Wert erreichen. stand ein ringförmiger Dauermagnet 23 angeordnet, Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der radial magnetisiert ist. Dieser trägt innen und die beiden Leitscheiben und die übrigen Teile des außen je eine Eisenhülse 24 bzw. 25, die über beide Magnetsystems derart zueinander angeordnet und Stirnseiten des Magnetrings vorsteht. Der Magnetausgebildet sind, daß in beiden Endlagen des beweg- ₄₅ ring mit seinen Hülsen ist mit der Schaltstange mitlichen Magnetsystemsteils ein geschlossener magneti- tels eines Kunststoffs z. B. Gießharz fest verbunden, scher Kreis über Eisen vorhanden ist und die Haft- Die F i g. 4, 5 und 6 zeigen ein Magnetsystem mit kraft zwischen dem beweglichen Magnetsystemteil einem feststehenden Dauermagnet 26 mit rechtecki- und der anliegenden Leitscheibe durch den sich über gem Querschnitt, der an zwei gegenüberliegenden, die die andere Leitscheibe schließenden magnetischen ₅₀ Pole des Magnets bildenden Seiten je eine als Fluß-Kreis nur unwesentlich verringert wird. leitstück dienende Eisenplatte 27 trägt. Die Eisenin der Zeichnung sind als Ausführungsbeispiele des platten haben U-förmige Gestalt und sind so angeord-Gegenstandes der Erfindung mehrere Magnetsysteme net, daß ihre beiden Schenkel 28 und 29 über den schematisch dargestellt. Es zeigen die Magnet vorstehen. Zwischen den beiden Eisenplatten F i g. 1 und 2 Magnetsysteme mit einem feststehen- ₅₅ befindet sich eine längsverschiebbare Schaltstange 30, den ringförmigen Dauermagnet, die vorzugsweise aus einem unmagnetischen Stoff be-F i g. 3 ein System mit einem beweglichen, ring- steht. Auf dieser sitzt ein Querbalken 31 aus Eisen, förmigen Dauermagnet. Die der in die Zwischenräume zwischen den SchenkelnThe aim of the invention is to provide a permanent magnet system for the two outer collars, preferably for so-called snap switches _35. The magnet system according to FIG. 3 has to create as Kraftflußzu, the switching element through the magnetic force conductive pieces two parallel jumped at a certain distance from one end position to the other over- arranged, fixed annular disks and their contact pressure through the magnet 20 and 21 made of iron, in which one longitudinal displacement force is generated. The attraction of the magnetic switch rod 22 is made of any material. _{systems should achieve the largest possible 40} between the panes with the desired Ab value in both end positions. stood an annular permanent magnet 23 arranged, this is achieved according to the invention in that it is radially magnetized. This carries on the inside and the two guide disks and the other parts of the outside each an iron sleeve 24 and 25, which are arranged over both magnet systems in such a way to each other and the end faces of the magnet ring protrudes. The magnet are formed that in both end positions of the movable ring ₄₅ with its sleeve is such a closed magnetic means of a plastic with the shift rod mitlichen magnet system part. B. cast resin firmly connected, shear circle over iron is present and the adhesive The F i g. 4, 5 and 6 show a magnet system with force between the movable magnet system part and a stationary permanent magnet 26 with a rectangular and the adjacent guide disk through the cross-section across the two opposite magnetic poles of the magnet forming the _{50 magnetic poles that close the other guide disk} one as a flow circle is only insignificantly reduced. guiding piece serving iron plate 27 carries. The iron in the drawing are as embodiments of the plates have a U-shaped shape and are so angeord-the subject of the invention net several magnet systems that their two legs 28 and 29 are shown schematically on the. It show the magnet protruding. Between the two iron plates F i g. 1 and 2 magnet systems with a fixed ₅₅ there is a longitudinally displaceable switching rod 30, the ring-shaped permanent magnet, which is preferably made of a non-magnetic material. 3 a system with a movable, ring- stands. On this sits a cross bar 31 made of iron, shaped permanent magnet. The ones in the spaces between the thighs

F i g. 4 bis 6 zeigen ein weiteres Ausführungsbei- der Eisenplatten hineinragt.F i g. 4 to 6 show a further embodiment in which iron plates protrude.

spiel mit feststehendem Dauermagnet im Längs- 60 Der in F i g. 7 dargestellte Sprungschalter hat eingame with a fixed permanent magnet in the longitudinal 60 The in F i g. 7 snap switch shown has a

schnitt, im Querschnitt nach Linie V-V in F i g. 4 zylindrisches Gehäuse 32 aus Isolierstoff. Etwa in dersection, in cross section along line V-V in F i g. 4 cylindrical housing 32 made of insulating material. For example in the

und in einer Seitenansicht; Mitte des Gehäuses sitzt ein nach F i g. 1 ausgebilde-and in a side view; In the middle of the housing there is a seat according to FIG. 1 trained

F i g. 7 zeigt einen elektrischen Sprungschalter mit tee Magnetsystem mit dem Ringmagnet 33, denF i g. 7 shows an electrical snap switch with a magnet system with the ring magnet 33, the

einem Magnetsystem nach F i g. 1 und Eisenscheiben 34 und 35 und der beweglichen Schal-a magnet system according to FIG. 1 and iron discs 34 and 35 and the movable shell

Fig. 8 einen Schnitt nach der Linie VIII-VIII in 65 terbetätigungsstange 36 mit dem Bund 37. Das eineFig. 8 is a section along the line VIII-VIII in 65 terbetetrieb rod 36 with the collar 37. The one

F i g. 7. Ende der Stange 36 ist mit einem Isolierkörper 38F i g. 7. The end of the rod 36 is covered with an insulating body 38

Das in F i g. 1 dargestellte Magnetsystem hat einen verbunden, der nach F i g. 8 einen rechteckigenThe in Fig. 1 illustrated magnet system has a connected, which according to F i g. 8 a rectangular one

feststehenden, ringförmigen Dauermagnet 10, der in Durchbruch 39 besitzt, in dem zwei längliche Metall-fixed, annular permanent magnet 10, which has in breakthrough 39, in which two elongated metal

plättchen 40,41 lose sitzen, deren Enden über den Isolierkörper 38 vorstehen und an jedem Ende einen Kontakt 42, 43 bzw. 44, 45 tragen. Auf jeder Seite des Isolierkörpers ist zwischen den Plättchen eine Druckfeder 46 und 47 eingelegt. Die beiden Kontakte 42, 43 wirken mit Kontaktschienen 48 und 49, die anderen Kontakte 44, 45 mit Kontaktschienen 50 und 51 zusammen, die in eine Isoliermasse 52 eingebettet sind und an ihren aus dem Gehäuse vorstehenden Enden als Steckerzungen ausgebildet sind.platelets 40,41 sit loosely, the ends of which over the Insulating body 38 protrude and carry a contact 42, 43 or 44, 45 at each end. On each side of the insulating body, a compression spring 46 and 47 is inserted between the plates. The two contacts 42, 43 act with contact rails 48 and 49, the other contacts 44, 45 with contact rails 50 and 51 together, which are embedded in an insulating compound 52 and protrude from the housing at their Ends are designed as connector tongues.

Zum Verschieben der Schalterbetätigungsstange 36 dient ein gleichachsig mit dieser liegender Stößel 53, der entgegen dem Druck einer Rückführfeder 54 gegen die Stange 36 verschoben werden kann und dabei über eine Hülse 55 und eine Druckfeder 56 einen Druck auf die Stange ausübt.A plunger lying on the same axis as this is used to move the switch actuating rod 36 53, which can be moved against the pressure of a return spring 54 against the rod 36 and exerts pressure on the rod via a sleeve 55 and a compression spring 56.

In der in F i g. 7 dargestellten Ruhelage des Schalters liegt der Bund 37 der Schaltstange 36 an der Ringscheibe 34 an, wobei die Kontakte 42 und 43 mit der von dem Magnetsystem auf die Schaltstange _ao ausgeübten Kraft über die Federn 46,47 gegen die Metallschienen 48 und 49 gedrückt werden. Um den Schalter in seine andere Schaltstellung zu bringen, wird der Stößel entgegen dem Druck der Rückführfeder 54 gegen die Schaltstange 36 verschoben, wo- _a5 bei die Haltekraft des Magnets, mit der der Bund 37 an der Eisenscheibe 34 gehalten wird, nach einem bestimmten Weg des Stößels überwunden und die Schaltstange sprunghaft in ihre zweite Schaltstellung übergeführt wird, bei der die Kontakte 44, 45 gegen die Schienen 50, 51 gedrückt werden, wobei vorausgesetzt ist, daß der Stößel so weit bewegt wird, daß von der Rückführfeder keine Kraft mehr auf die Schaltstange ausgeübt wird. Die Rückführfeder 54 ist so bemessen, daß sie die Haltekraft des Magnets bei ,. der zweiten Schaltstellung der Schalterstange zu überwinden vermag.In the in F i g. 7, the collar 37 of the switching rod 36 rests against the annular disk 34, the contacts 42 and 43 being pressed against the metal rails 48 and 49 by the force exerted _{by the magnet system on the switching rod ao via the springs 46, 47.} In order to bring the switch into its other switching position, the plunger is moved against the pressure of the return spring 54 against the shift rod 36, WO _a5 at the holding force with which the collar is retained on the iron disk 34, 37 of the magnet, according to a particular path of the plunger overcome and the switching rod is suddenly transferred into its second switching position, in which the contacts 44, 45 are pressed against the rails 50, 51, provided that the plunger is moved so far that no more force is applied by the return spring the shift rod is exercised. The return spring 54 is dimensioned so that it the holding force of the magnet at. able to overcome the second switch position of the switch rod.

Claims

Patent claims:

1. Permanent magnet system with permanent magnet, armature and / or pole pieces for electrical actuation Switches, in particular snap switches, the switching element with which the contact pressure is applied effecting moving magnetic system part is positively connected to the two fixed Power flow guide disks works together and in each of its two end positions at one this guide disks rests, characterized in that the two guide disks and the remaining parts of the magnet system are arranged and designed to one another in such a way that a closed magnetic circuit in both end positions of the movable magnet system part over iron is present and the adhesive force between the movable magnet system part and the adjacent guide disk is only insignificantly reduced by extending over the other guide disk closing magnetic circuit.

2. Magnet system according to claim 1, characterized in that the power flux guide disks of ring-shaped iron disks (11, 12) are formed, which are attached to the end faces of a stationary ring-shaped, axially magnetized permanent magnet (10) sit and cover the hole of the magnet, and that between the inner sections of the two iron disks a collar (14) one is provided in this longitudinally displaceable iron rod (13).

3. Magnet system according to claim 2, characterized in that the rod (13) in the two Iron discs (11,12) is guided and immediately next to the collar (14) on each side of the same each has an annular groove (15, 16) which is preferably filled with a non-magnetic material (Fig.l).

4. Magnet system according to claim 1, characterized by two fixed annular Iron disks (20, 21), one between these movably arranged, radially magnetized, ring-shaped Permanent magnet (23), one on each of its inner and outer lateral surface over both end faces of the permanent magnet protruding soft iron sleeve (24,25) and with one in the Iron discs guided longitudinally displaceable rod is firmly connected (F i g. 3).

5. Magnet system according to claim 1, characterized in that the iron rod (17) with three the iron disks (11,12) cooperating collars (14,18,19), of which one (14) between the iron disks and one sitting on the outside of one of the iron disks, whereby the collars are arranged so that at each end position of the magnet system, the inner collar is the one and one of the two outer collars touches the other iron disk (Fig. 2).

6. Magnet system according to claim 1, characterized by a permanent magnet (26) with a rectangular Cross-section of the U-shaped on two opposite sides, each forming its poles Iron plate (27) carries whose legs (28, 29) protrude beyond the permanent magnet, and one between the plates parallel to these extending longitudinally displaceable rod (30), which is a transverse to her lying iron bar (31) carries which into the spaces formed by the legs protrudes (Fig. 4, 5, 6).

1 sheet of drawings