-
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltvorrichtung aus mindestens
zwei Permanentmagneten, die mindestens je einen ihrer gleichnamigen Pole in der
Spannstellung einander zukehren und von denen ein Magnet relativ zum anderen verschieblich
und der eine oder andere Magnet drehbar gelagert ist.
-
Bekannt ist eine Anordnung, die aus zwei Permanentmagneten mit mehreren
sich gegenüberliegenden Polpaaren besteht. Der eine Magnet ist axial verschiebbar,
der andere drehbar gelagert. Wird dieser in Drehung versetzt, dann ändert sich laufend
die Polzuordnung beider Magneten. Dementsprechend rückt der Schiebemagnet vom Drehmagneten
ab und wieder an ihn heran. Die magnetischen Kräfte dienen also zur Übersetzung
einer Drehbewegung in eine Hin- und Herbewegung. Als Anwendungsfall ist ein elektrischer
Schalter bekanntgeworden, bei dem in der einen Endstellung durch Leitschichten an
den Berührungsflächen beider Magneten z. B. ein elektrischer Kontakt geschlossen
wird. In der anderen Endstellung liegen ebenfalls beide Magneten aufeinander, der
Stromkreis ist jedoch durch eine Aussparung in der Leitschicht unterbrochen. Nur
beim Übergang von der einen in die andere Endstellung rückt der Schiebemagnet kurz
vom Drehmagneten ab. Das mit der Drehbewegung auf diese Weise mit einem Schaltvorgang
gekoppelte Auseinander- und Zusammenrücken soll Funkenbildung an den Kontakten vermeiden.
-
Der Erfindung liegt dagegen die Aufgabe zugrunde, unter Verzicht auf
elektrische Hilfsmittel einen Energiespeicher zu bilden, der möglichst leicht aufgeladen
werden kann und mit beliebig hoher Empfindlichkeit anspricht.
-
Die Lösung dieser Aufgabe besteht gemäß der Erfindung darin, daß an
dem drehbar gelagerten Magneten ein Arm exzentrisch befestigt ist, der für den Schaltvorgang
den Drehstoß aufnimmt und der an einem Widerlager anliegt, um den Drehmagneten in
einer Drehrichtung zu arretieren.
-
Der drehbare Magnet kann auch berührungsfrei gedreht werden, wenn
- gemäß der Erfindung -ein Magnetstab vorgesehen ist, der für den Schaltvorgang
an den drehbaren Magneten herangeführt wird.
-
Wenn dagegen die Schaltvorrichtung aus mindestens zwei Magneten besteht,
von denen nur ein Magnet relativ zum anderen verschiebbar ist, liegt die Erfindung
darin, daß eine Fahne aus magnetisierbarem Metall vorgesehen ist, die für den Schaltvorgang
in den Spalt zwischen beiden Magneten geführt wird. In allen Fällen rückt der verschiebbare
Magnet aus der Spannstellung zum anderen Magneten in eine Grundstellung und nimmt
dabei eine Schaltung vor.
-
Um die Empfindlichkeit, mit der die Schalteinrichtung anspricht, einstellen
zu können, kann das Widerlager erfindungsgemäß verstellbar angeordnet werden.
-
Im übrigen kann die Fahne ohne nennenswerte Reibung aus dem Zwischenraum
beider Magneten herausgezogen werden, wenn erfindungsgemäß ein Abstandhalter zwischen
den Magneten verhindert, daß die Magneten an der Fahne anliegen.
-
Die Erfindung ist an Hand mehrerer Ausführungsbeispiele in der Zeichnung
schematisch dargestellt. Es zeigt F i g. 1 eine Schaltvorrichtung gemäß der Erfindung
in perspektivischer Ansicht, F i g. 2 dieselbe in einer anderen Schaltstellung,
F i g. 3 eine Variante hierzu in Perspektive, F i g. 4 eine andere Schaltstellung
der Variante, F i g. 5 eine weitere Variante in Perspektive, F i g. 6 desgleichen
in einer anderen Schaltstellung; F i g. 7 a, 7 b zeigen teilweise einen Brotröster
in Perspektive in zwei verschiedenen Schaltstellungen, und F i g. 8 zeigt einen
Thermostaten des Brotrösters, ebenfalls in Perspektive.
-
Die Schaltvorrichtung besteht aus einem Drehmagneten 1, der auf der
Achse 2 gelagert ist, und einem nicht drehbaren, aber in Richtung der Drehachse
2 von dem Drehmagneten weg innerhalb eines vorgegebenen Abstandes verschiebbaren
Magneten 3. Der Abstand kann durch ein nicht dargestelltes Widerlager bestimmt werden.
Beide Magneten 1, 3 haben die gleiche Form einer kreisrunden Scheibe und sind diametral
durchmagnetisiert.
-
Am Drehmagneten 1 ist seitlich ein Arm 4 befestigt, der an einem Ende
4' an einem Widerlager 5 anliegt und dessen anderes Ende 4" im Bereich eines um
eine Achse 6 schwenkbaren Hebels 7 angeordnet ist. Aus dem Hebel 7 ragt seitlich
ein Stift 8, der beim Abwärtsschwenken des Hebels 7 gegen das untere Ende 4" des
Armes 4 stößt und bei weiterem Abwärtsschwenken den Arm 4 und damit den Drehmagneten
1 um die Achse 2 schwenken läßt. Der Arm 4 wird beispielsweise von einem Thermostaten
9 (F i g. 7) gesteuert. Am Schiebemagneten 3 ist ein Riegelelement 10 angebracht,
das z. B. in einem Brotröster einen Schlitten 11 freigibt, wenn der Drehmagnet 1
betätigt wird.
-
Die Arbeitsweise der Schaltvorrichtung ist folgendermaßen-In der Stellung
gegenseitiger Abstoßung, in der sich die gleichnamigen Pole der beiden Magneten
1, 3 im vorgegebenen Abstand gegenüberliegen (F i g. 1). wird der Drehmagnet durch
Anlage des Armes 4 am Widerlager 5 nahe einer Totpunktlage arretiert. In dieser
Stellung bilden die beiden Magneten einen Kraftspeicher. Hebt der Hebel 7 den Arm
4 vom Widerlager ab, so werden die Magneten aus dem Bereich gegenseitiger Abstoßung
über die Totpunktlage hinweg in einen Bereich gegenseitiger Anziehung gebracht.
Der Schiebemagnet 3 rückt zum Drehmagneten 1 (F i g. 2) und kann dabei eine Schaltung
bzw. Entriegelung vornehmen. Der Drehmagnet 1 ist auch berührungsfrei durch einen
Magnetstab 12 (F i g. 3), der z. B. der Steuerung eines Thermostaten unterliegt,
aus der Stellung gegenseitiger Abstoßung in die Stellung gegenseitiger Anziehung
führbar. Der Schiebemagnet 3 wird dadurch - wie gemäß F i g. 1 und 2 - an den Drehmagneten
1 herangerückt (F i g. 4). In der auseinandergerückten Stellung ist der Drehmagnet
1, wie nicht eigens dargestellt, in einer Drehrichtung nahe der Totpunktlage festgehalten.
-
Die Schaltvorrichtung gemäß F i g. 5 und 6 besteht aus zwei Magneten
13, 14, von denen der eine, 13, feststehend, der andere, 14, in Richtung
des feststehenden hin und her schiebbar angeordnet ist. Der maximale Abstand beider
Magneten wird durch ein nicht dargestelltes Widerlager bestimmt. Zwischen beide
Magneten ist eine Metallfahne 15 führbar. Ohne Metallfahne 15 stoßen sich beide
Magneten
gegenseitig ab, mit Metallfahne zwischen beiden Magneten
wirkt die Anziehungskraft. Im Wechsel von Anziehung und Abstoßung erfolgen die Bewegungen
des Schiebemagneten 14.
-
Ein Anwendungsfall für die Schaltvorrichtung ergibt sich für einen
Brotröster. Es sind auf der einen Seite eines aufrechtstehenden Montageblechs 16
die Schaltvorrichtung und auf der anderen Seite, der Röstraumseite, Thermostat,
Brotschlitten sowie nicht dargestellte Heizelemente, Reflektoren usw. angeordnet.
-
Das Montageblech 16 ist aus nicht magnetisierbarem Material hergestellt
und unten zu einem Fuß 17 im rechten Winkel umgebogen. In der Längsachse dieses
Montageblechs 16 ist ein Schlitz 18 vorgesehen, durch den hochkant ein Blechband
19 greift, das auf der Schalterseite zu einer Schlittenführung 20 erweitert und
auf der Röstraumseite als Brotschlitten 11 ausgebildet ist. Die Schlittenführung
20 weist zwei parallel zur Fußebene angeordnete Flansche 21, 22 und in diesen übereinander
je eine Bohrung 23, 24 auf, in die eine Stange 25 eingezogen ist. Diese ist einerseits
im Fuß 17, andererseits in einem am Montageblech 16 befestigten Winkelblech 26 im
Abstand vom Montageblech 16 und parallel zum Schlitz 18 gelagert. Die Schlittenführung
20 ist gegenüber der Stange 25 verschiebbar angeordnet. Beim Abwärtsschieben
der Schlittenführung 20 wird eine Feder 27 gespannt, bis ein die Stange 25
umgreifender Bügel 28 in eine Aussparung 29 der Stange 25 einrastet.
Ein Bedienungsknopf zum Niederdrücken des Brotschlittens kann am Arm 30 der Schlittenführung
20 befestigt werden.
-
In Verlängerung des Bügels 28 ist an diesem die Achse 2 fest angeordnet,
die in einer Seitenwand 31 der Schlittenführung 20 in Richtung ihrer Längsachse
verschiebbar gelagert ist. Am freien Ende der Achse 2 ist der Schiebemagnet 3 fest
angeordnet. Auf der Achse 2 ist drehbar der zweite Magnet 1 gelagert, der am Umfang
von einem Ring 32 umgeben ist. Dieser wird mittels einer Schraube 33 am Drehmagneten
1 arretiert. Am Ring 32 ist der zweiarmige Hebel 4 tangential befestigt. Das eine
Ende des Hebels 4 liegt an einem an der Seitenwand 31 angeordneten Widerlager 34
an, das andere Ende liegt im Bereich eines zweiten Hebels 35, der gegen eine Federkraft
36 in einem Lager 37 - vom Thermostaten 9 gesteuert - schwenkbar ist.
-
Der Thermostat 9 ist, in den Röstraum ragend, am Montageblech 16 befestigt
und besteht aus drei U-förmig angeordneten Bimetallen 38, 39, 40, deren Auslenkung
über eine Stange 41 mit einer daran befestigten Scheibe 42 auf den Hebel
35 übertragbar ist. Die Bimetalle 38, 39, 40 sind an einem von einer
Schiene 43 stabilisierten Arm 44 montiert. Seine Länge ist am Schraubengewinde 45
verstellbar. In Abhängigkeit von der eingestellten Länge läßt sich, wie üblich,
die Einschaltdauer der Heizelemente steuern.
-
Eingeschaltet werden die Heizelemente beim Niederdrücken des Brotschlittens,
indem ein isolierter Finger 46, der an der Schlittenführung 20 befestigt ist, zwei
stromführende Federzungen 47, 48 gegen Kontakte 49, 50 drückt.
-
Am Montageblech 16 ist ferner ein Anschlag 51 vorgesehen, gegen den
beim Abwärtshub des Brotschlittens 20 der Arm 4 des Drehmagneten 1 anstößt und dadurch
diesen in seine Spannstellung drückt. Die Arbeitsweise des Brotrösters ist demnach
wie folgt: In der Ausgangsstellung befindet sich der Brotschlitten in der oberen
Stellung (F i g. 7 a). Die Magneten sind zusammengedrückt. Nach dem Füllen des Toasters
wird der Brotschlitten niedergedrückt. Dabei passiert der Arm 4 den Anschlag
51 und dreht den Magneten 1 in Spannstellung. Der Schiebemagnet rückt dabei
vom Drehmagneten ab. Sobald der Abwärtshub beendet ist, rastet der Bügel
28
unter Wirkung der sich abstoßenden Magneten in die Aussparung 29 ein, und
die Heizelemente werden mit dem Finger 46 eingeschaltet (F i g. 7 b). Nach erfolgter
Röstung hat der Thermostat 9 die Stange 41
so weit in Richtung des
Hebelarmes 35 vorgeschoben, bis dieser den Drehmagneten 1 in den Anziehungsbereich
des Schiebemagneten 3 dreht. In diesem Moment rückt der Schiebemagnet 3 schlagartig
zum Drehmagneten 1 und entriegelt dabei den Brotschlitten.
-
Die Feder 27 rückt den Brotschlitten wieder nach oben, der Finger
46 wird von den Federzungen 47, 48 abgehoben, und dem Brotschlitten kann
in der Ausgangsstellung das geröstete Gut entnommen werden.
-
Die beschriebene Vorrichtung kann auch in der Kombination mehrerer
Magneten bestehen, z. B. als reihen- und/oder parallelfortschaltende Magnetelemente.