DE1590142B1 - Magnetfeldbetaetigter elektrischer Schalter,insbesondere Endschalter - Google Patents

Description

elektrisch zwischen den Schalter und den äußeren Stromkreis geschaltet ist.
Es gibt verschiedene Typen von Halbleiterelemen-

unbefriedigend. Es sind viele Anstrengungen unter- io lassen, schlägt die Erfindung weiter vor, einen eleknommen worden, um diese Funktionsstörungen der irischen Verstärker in das Formteil einzubauen, der Endschalter unter schwierigen Umweltbedingungen
auszuschalten, alle befriedigenden Lösungen waren
jedoch kostspielig und dadurch von geringem praktischem Wert. 15 ten, die von einem Schalter mit sehr geringer Strom-

Die Erfindung geht aus von einem bekannten belastung von einem nichtleitenden in einen gut Endschalter zur Steuerung eines äußeren elektrischen leitenden Zustand gebracht werden können. Zu Schaltkreises mit einem Formteil als Isoliermaterial, solchen Elementen gehören Schalttransistoren, silieinem in einer Aussparung desselben zwischen An- ziumgesteuerte Gleichrichter, Thyristoren usw. Für schlagen beweglichen Teil mit einem Permanent- 20 diesen Zweck sind ebenfalls Elektronenröhren gemagneten, einer Schnappvorrichtung, die das beweg- eignet, sie erfordern allerdings eine zusätzliche Heizliche Teil nach Überwinden einer Totpunktstellung stromversorgung. Die Erfindung umfaßt den Einsatz innerhalb sehr kurzer Zeit von einer Ruhestellung aller passenden Mittel, mit deren Hilfe ein Schalter in eine andere umspringen läßt, und mit einem Kon- mit sehr niedriger Strombelastung einen sehr viel taktsatz, der innerhalb des Formteils in der Nähe 25 höheren Strom im wesentlichen in einer Ein-Ausdes Magneten angebracht ist und von diesem magne- Schaltung regeln kann.

tisch betätigt wird, so daß er gegen schwierige Um- Die Erfindung wird im folgenden an Ausführungswelteinflüsse, die im Betrieb auftreten, unempfindlich beispielen erläutert. In der Zeichnung zeigt ist (deutsche Auslegeschrift 1 169 000). Fig. 1 die Vorderansicht einer bevorzugten Aus-

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, die bekannte 30 führungsform eines Endschalters mit geöffnetem Konstruktion so abzuändern, daß der Magnet nicht Gehäuse,

die Schnappvorrichtung und über diese erst den Kon- F i g. 2 einen Schnitt durch das Formteil des Endtaktsatz bewegt, sondern selbst von der Schnappvor- schalters längs der Linie 2-2 in Fig. 1, richtung bewegt wird und unmittelbar auf den Kon- F i g. 3 eine Ansicht des Formteils von unten mit

taktsatz einwirkt, und daß ferner die Stellung eines 35 den Rillen für die Anschlußleitungen, sich bewegenden Maschinenteils abgetastet und diese F i g. 4 die Rückansicht des Schalters nach F i g. 1

Bewegung auf den inneren Mechanismus des Endschalters übertragen werden kann. Wenn nämlich der Magnet von dem sich bewegenden Maschinenteil direkt bewegt wird, so muß bei der Führung des bewegten Teils besondere Sorgfalt aufgewandt werden, wenn der Kontaktsatz des Schalters immer in der gleichen Stellung des sich bewegenden Teils seinen Schaltzustand ändern soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- 45 Schalters mit geöffnetem Gehäuse (entsprechend löst, daß an Stelle einer Stößelbewegung zur Betäti- Fig. 1),
gung des Mechanismus ein Hebel als bewegliches
Teil dient, der an einem Ende mit einer von der
Schnappvorrichtung betätigten Welle drehbar zwischen zwei Anschlägen in dem Formteil gelagert ist 50
und am anderen Ende den Magneten trägt. Der
neuartige Schalter ist in einem genügend stabilen
Gehäuse angeordnet, um die elektrischen Elemente
gegen mechanische Beschädigung und grobe Verunreinigungen, wie Späne und Splitter od. dgl., zu 55 Darstellung, schützen. Er besitzt in seiner Arbeitsweise hohe Ge- Fig. 13 die Rückansicht des Schalters nach F i g. 8

mit seiner Schnappvorrichtung,

F i g. 5 einen Längsschnitt entlang der Linie 5-5 in Fig. 4,

F i g. 6 eine vergrößerte Teilansicht der Stelle 6-6 in F i g. 5,

F i g. 7 eine perspektivische Explosionszeichnung einiger Teile aus F i g. 4 und 5,

Fig. 8 die Vorderansicht eines abgeänderten

F i g. 9 einen Schnitt durch das Formteil des Schalters in Fig. 8,

F i g. 10 eine Ansicht des Formteils von unten,

Fig. 11 eine perspektivische Darstellung des Formteils nach F i g. 9, teilweise im Schnitt,

F i g. 12 ein Schaltbild des in F i g. 8 gezeigten Endschalters mit eingebautem Schaltverstärker, Fig. 12a einen Ausschnitt aus Fig. 12 in anderer

nauigkeit und Reproduzierbarkeit, lange Lebensdauer und leichte Installation und ist preiswert in der Herstellung.

Darüber hinaus werden die äußeren elektrischen Verbindungsstellen des Endschalters nach der Installation so versiegelt, daß sie leicht zur Entfernung oder zum Austausch von mechanisch abgenutzten oder beschädigten Schalterteilen zugänglich gemacht werden können.

Zu diesem Zweck sind in das Formteil zwischen den Anschlußschrauben für die elektrischen Anschlußleitungen und dem Äußeren des Formteils

Fig. 14 einen Längsschnitt entlang der Linie 14-14 in Fig. 13.

In F i g. 1 ist mit 2 ein Schaltelement bezeichnet, das als Hercon-Schalter bekannt ist. Der Hercon-Schalter hat zwei biegsame ferromagnetische Plättchen oder Zungen 4 und 6, die jeweils an einem der beiden gegenüberliegenden Enden einer Glasrohre 8 eingeschmolzen sind. Die Zungen 4 und 6 haben eine solche Länge, daß sie sich, in Längsrichtung gesehen, etwa in der Mitte der Glasrohre axial überlappen. In der Überlappungszone sind die Zungen mit einer

ORIGINAL INSPECTED

dünnen Schicht eines gut leitfähigen Werkstoffs (üblicherweise Gold) überzogen, durch die ein niedriger Übergangswiderstand erzielt wird, wenn die Zungen in Kontakt miteinander stehen. Vor dem endgültigen Verschließen werden die Glasröhrchen 8 evakuiert und mit einem Gas gefüllt, das ein Löschen des Schaltfunkens fördert und eine Oxydation oder andere chemische Verunreinigungen der Kontaktflächen verhindert.

In Fig. 1 sind die sich überlappenden Teile der Zungen miteinander in Kontakt. Dies wird durch den in unmittelbarer Nähe angeordneten Permanentmagneten 10 bewirkt. Die Pole des Magneten befinden sich an den Enden der Überlappungszone der Zungen, so daß ein Teil der magnetischen Feldlinien durch die Zungen und deren Kontaktzone fließt. Diese magnetische Kraft hält die Zungen in gegenseitigem Kontakt.

Wenn der Magnet, wie durch die gestrichelten Linien Fig. 1 angedeutet, nach links verschoben wird, befinden sich seine Pole nicht mehr in unmittelbarer Nähe der Überlappungszone der Zungen. In diesem Fall sind dort keine Kraftlinien mehr vorhanden, die die Zungen in gegenseitigem Kontakt halten.

In F i g. 1 ist noch ein zweiter Hercon-Schalter 12 dargestellt. Dieser Schalter befindet sich hinter dem Schalter 2 und ist somit nur teilweise sichtbar. Der Schalter 12 ist so gestellt, daß der Magnet 10 dessen Kontakte schließt, wenn er in der durch gestrichelte Linien angedeuteten Stellung steht. Es ist selbstverständlich, daß der Magnet senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 1 genügende Tiefe hat, um die Zungen beider Schalter 2 und 12 beeinflussen zu können.

Wenn der Magnet zwischen seinen beiden Stellungen hin- und herbewegt wird, werden die Kontakte in den Schaltern 2 und 12 abwechselnd geöffnet und geschlossen. Es sind die verschiedensten Abwandlungen in der Anordnung der Schalter möglich, die den herkömmlichen Anordnungen entsprechen. So kann z. B. ein Hercon-Schalter fortgelassen werden, wenn nur ein einzelner Ausschalter notwendig ist. Als weiteres Beispiel können beide Schalter so angeordnet sein, daß sie beide in einer Stellung des Magneten beeinflußt werden; dadurch wird ein gleichzeitiges Einschalten zweier Kontakte bewirkt. Bei größerer Tiefe des Magneten wird es möglich, weitere Schalter anzuordnen, wodurch mehr als zwei Kontakte beliebiger Kombination geöffnet und geschlossen werden können. Eine weitere Möglichkeit besteht in einer solchen Anordnung eines oder mehrerer Hercon-Schalter, daß diese in einer Stellung des Magneten beeinflußt werden, die zwischen den durch die ausgezogenen und gestrichelten Linien angedeuteten liegt. Es sind auch Hercon-Schalter im Handel, die mehr als einen Kontaktsatz innerhalb der Glasrohre enthalten. Solche Schalter ermöglichen weitere Schaltkombinationen. Schließlich können auch ein oder mehrere Permanentmagnete einem oder mehreren Schaltern fest zugeordnet sein. In einem solchen Fall wäre das bewegliche Teil ein ferromagnetisches Stück, das den Magnetfluß über die Schalter leiten oder kurzschließen oder beide Funktionen abwechselnd ausführen könnte.

Der Einfachheit und Übersichtlichkeit wegen beziehen sich die folgenden Teile der Beschreibung auf eine Version des Schalters, bei der immer ein Kontakt offen und der andere geschlossen ist, weil dies die häufigste Ausführung von Endschaltern darstellt. Es wird weiterhin immer von einer Betätigung durch einen beweglichen Magneten ausgegangen.
Bei Hercon-Schaltern ist der Kontaktspalt vollständig gegen alle äußeren Verunreinigungen abgeschirmt. Es müssen jedoch auch die äußeren Stromzuführungen, die aus den Enden der Glasrohre herausragen, gegen leitfähige Verunreinigungen geschützt und mit leicht zu handhabenden Anschlußklemmen zur Verbindung mit den äußeren Anschlußleitungen versehen sein.

In F i g. 1 sind die Hercon-Schalter 2 und 12 in ein Formteil 14 aus elektrisch isolierendem Material vollständig eingebettet oder eingekapselt, das für zu erwartende dampfförmige oder flüssige Verunreinigungen undurchlässig sein sollte. (Der einfacheren Darstellung wegen ist in F i g. 1 und 2 angenommen, daß dieses Material durchsichtig ist, und in F i g. 2 sind der Magnet und der dazugehörige Mechanismus fortgelassen.) Das Formteil 14 wird mittels der Schrauben 15 mit dem Gehäuse verbunden.

In F i g. 1 sind vier Anschlußschrauben 16,18,20 und 22 dargestellt. Wie Fi g. 2 (für die Schrauben 20 und 22) zeigt, ist jede dieser Anschlußschrauben in eine Metallmutter 24 oder 26 eingeschraubt, die in das Formteil eingegossen sind, und von einer quadratischen (oder anders geformten) Aussparung 28, 30, 32 und 34 umgeben, die von der Vorderseite des Formteils bis zur Stirnfläche der entsprechenden Mutter, wie z. B. 24, hereinragt. Von jeder der genannten Aussparungen führt eine Rille oder ein Kabelkanal 36, 38,40 und 42 in Fig. 1 nach unten. Jede dieser Rillen hat die gleiche Tiefe wie die entsprechende Schrauben-Aussparung und ist bis zur Bodenfläche des Formteils durchgeführt. Diese Rillen sind ebenfalls in F i g. 3 zu erkennen.

Die Stromzuführungen des Schalters 2 sind durch die Leiter 44 und 46 mit den zu den Schrauben 16 bzw. 20 gehörenden Muttern verbunden. In gleicher Weise ist der Schalter 12 durch die Leiter 48 und 50 mit den Muttern der Schrauben 28 bzw. 22 verbunden. Die Verbindung mit diesen Leitern kann durch Weich- oder Hartlöten, Schweißen od. dgl. hergestellt werden. In Fig. 1 und 2 ist zu erkennen, daß die Verbindungen zwischen den Schaltern und den Anschlußschrauben vollkommen in dem Formteil 14 eingeschlossen und somit gegen Umgebungseinflüsse abgeschirmt sind.

Wie bis jetzt beschrieben, sind die Anschlußschrauben der Atmosphäre innerhalb des Schaltergehäuses (das noch zu beschreiben ist) ausgesetzt. Je nachdem, in welcher Umgebung der Schalter eingesetzt werden soll, kann das Freiliegen der Anschlußklemmen in Kauf genommen werden oder nicht. Wenn man annimmt, daß die in das Gehäuse eindringenden Verunreinigungen von nichtleitender Art sind (wie z. B. die meisten Öle), so ist das Freiliegen der Anschlußklemmen zulässig.

Sobald aber elektrisch leitender Staub, Flüssigkeiten oder Dämpfe in der Umgebung sind, können durch die frei liegenden Anschlußschrauben Kurzschlüsse, Gehäuseschlüsse oder beides auftreten.
Die von außen an die Anschlußschrauben herangeführten Anschlußleitungen werden in den Rillen 36, 38, 40 und 42 verlegt. Beim Freilegen der Leitungsenden sollte die Isolation so nahe wie möglich an die Anschlußschrauben heran erhalten bleiben.

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Wenn die Leiter unter den Anschlußschrauben ver- Wenn sich der Nocken 72 nach links verschiebt, wird klemmt sind, werden die Aussparungen 28, 30, 32 er gegen die Rolle 68 stoßen und damit den Hebel und 34 und die Rillen 36, 38, 40 und 42 mit einer der 58, die Welle 54 und den Hebel 56 entgegen dem verschiedenen erhältlichen Vergußmassen gefüllt. Bei Uhrzeigersinn (nach F i g. 4) verdrehen, der Auswahl sind jedoch verschiedene Gesichts- 5 Wie aus der weiteren Beschreibung deutlich wird, punkte zu beachten. Die Vergußmasse sollte gegen ist es notwendig, die Bewegung des Hebels 56 entdie zu erwartenden Verunreinigungen chemisch be- gegen dem Uhrzeigersinn derart zu begrenzen, daß ständig sein und sich gut mit der Drahtisolation und der Mechanismus nicht beschädigt werden kann. In dem Material des Formteils 14 verbinden. Dadurch einer Ausführung des Endschalters ist deshalb in die wird ein vollständiger Abschluß der Anschlußklem- io Nabe des Hebls 56 eine Federung eingebaut, die ein men von der Atmosphäre gewährleistet. Wenn die Weiterdrehen der Welle 54 zuläßt, wenn die Bewe-Notwendigkeit zu gelegentlichem Austausch des gung des Hebels 56 blockiert ist. Da diese Überlauf-Schalters wegen mechanischer Beschädigung oder Kupplung nicht Teil der Erfindung ist, wird sie Hei Verschleißes besteht, sollte eine Vergußmasse ver- nicht weiter beschrieben.

wendet werden, die im Verhältnis zum Material des 15 Wie aus F i g. 4 zu ersehen ist, wird das untere Formteils weich ist. Dadurch kann die Vergußmasse Ende des Hebels 56 normalerweise in seiner Ruhemit Hilfe eines scharfen Instrumentes entfernt wer- stellung am linken Anschlag durch eine Druckfeder den, ohne daß das Formteil beschädigt wird. Eine 74 gehalten. Das eine Ende dieser Feder drückt für viele Anwendungsfälle bewährte Vergußmasse gegen eine Seite des Hebels, das andere Ende liegt ist Silikongummi-Kitt. 20 in der Aussparung 76 des Gehäuses 52.

Nunmehr sollen die Mittel beschrieben werden, Die Drehbewegung des Hebels im Uhrzeigersinn

mit denen der Magnet 10 von einer Stellung in die ist durch einen Anschlag an einem Auslösehebel 78 andere verschoben wird. Diese Verschiebung soll in begrenzt, der wiederum in seiner Bewegung nach Abhängigkeit von der Stellung irgendeines beweg- links durch Anliegen an einen Anschlag 79 begrenzt liehen Maschinenteils geschehen. Erfindungsgemäß 25 ist, der an das Gehäuse 52 angegossen ist. wird die Lage des Magneten durch den Einsatz einer Wenn sich der Schnapphebel in der beschriebenen

mechanischen Schnappvorrichtung zur Übertragung Stellung befindet, drückt eine Rolle 80 auf die obere der Stellung des Maschinenteils unkritisch. Wenn die Fläche des Schwinghebels 82, der auf ein Ende der Schnappvorrichtung auslöst, wird der Magnet nahezu Schnappwelle 84 aufgepreßt oder mit ihm verstiftet augenblicklich aus einer in bezug auf den zugehöri- 30 ist. Die Rolle ist frei drehbar um einen Stift 86, der gen Hercon-Schalter voll aktiven in eine voll inaktive in zwei Gabelteile eines gleitenden Klotzes 88 einstellung gebracht oder umgekehrt. gepreßt ist. Ein kräftiger Kontakt zwischen Rolle - In F i g. 4 ist 52 ein Metallgehäuse (üblicherweise und Schwinghebel wird durch die vorgespannte ein Spritzgußteil). In diesem Gehäuse ist, wie am Schraubenfeder 90 bewirkt. Ein Ende der Feder besten in Fig. 5 zu erkennen ist, eine Betätigungs- 35 drückt gegen das obere Ende des Klotzes, während welle 54 gelagert. An ihrem einen Ende ist der das andere Ende gegen den Boden eines axialen Schnapphebel 56 durch Preßsitz befestigt. Am ent- Sackloches 92 im Hebel 56 drückt. Die Anordnung gegengesetzten Ende ist das eine Ende des Fühl- des Klotzes, der Rolle und der Feder im Hebel 56 hebeis 58 befestigt. ist deutlicher in der perspektivischen Explosions-Das Ende der Welle 54, das den Hebel 58 trägt, 40 zeichnung F i g. 7 dargestellt.

ist teilweise axial aufgebohrt und mit einem kegeli- Wie in F i g. 4 dargestellt, wird die Kraft der Feder

gen Innengewinde versehen. In die Wände des Hohl- 90 über die Rolle 80 auf den Schwinghebel 82 links raumes 60 ist ein Schlitz 62 geschnitten, der besser von der Drehachse der Welle 84 aufgebracht. Dain den F i g. 1 und 6 zu erkennen ist. Die äußere durch wird in die Welle ein dem Uhrzeigersinn entOberfläche des Abschnittes der Welle, der sich inner- 45 gegengerichtetes Drehmoment eingeleitet. Wie aus halb des Hebels 58 befindet, ist mit einer feinen F i g. 5 zu ersehen, ist die Welle in dem Auge 94 Längszahnung 64 versehen (F i g. 6). Die entspre- der Wand 92 im Gehäuse 52 drehbar gelagert und chende Bohrung im Hebel 58 hat eine Innenzahnung. ragt durch diese hindurch. An dem anderen Ende Mit Hilfe dieser Zahnung kann der Hebel auf die der Welle ist ein Schalthebel 96 aus nichtmagneti-Welle in jeder Winkelstellung, die mit der Zahn- 50 schein Material aufgepreßt oder verstiftet. Der Schaltteilung zusammenfällt, aufgesetzt werden. Er wird hebel ist in Fig. 1 so dargestellt, daß er in seiner Drehdurch Anziehen der mit einem kegeligen Außen- bewegung im Uhrzeigersinn durch Anliegen an dem gewinde versehenen Madenschraube 66 (Fig. 1 Stift 98 begrenzt ist, der in ein an die Wand des Gehäuses und 6), die in den Hohlraum 60 eingeschraubt ist, 52 angegossenes Auge 100 eingepreßt ist. Die Begrengesichert. Wenn die Madenschraube angezogen wird, 55 zung der Drehbewegung des Hebels 98 im Uhrzeigerspreizt deren Kegel den Schlitz 62 leicht auf und sinn in F i g. 1 entspricht der Begrenzung der Drehhält somit den Hebel in seiner Stellung. bewegung des Schwinghebels 82 in F i g. 4 entgegen Das freie Ende des Hebels 58 ist gabelförmig dem Uhrzeigersinn wegen der verschiedenen Ansichgeschlitzt und nimmt die Rolle 68 auf. Die Rolle ten von F i g. 1 und 4. Somit wird also die Drehkann sich frei um einen Stift 70 drehen, der in Boh- 60 bewegung des Schwinghebels 82 entgegen dem Uhrrungen durch die Gabelteile eingepreßt ist. zeigersinn in Fig. 4 durch den Hebel96 und den Aufgabe dieses Hebels ist, die Stellung eines sich Stift 98 in F i g. 1 begrenzt. Wie weiter aus F i g. 1 zu bewegenden Maschinenteils abzutasten, von diesem ersehen, ist der schon früher beschriebene Magnet bewegt zu werden und diese Bewegung auf den inne- am Kopf des Schalthebels 96 durch Kleben oder auf ren Mechanismus des Endschalters zu übertragen. 65 andere Art befestigt. Das nichtmagnetische Material Diese Funktion ist schematisch durch den Nocken 72 des Hebels 96 verhindert einen Nebenschluß für die in Fig. 4 angedeutet, der sich in den durch den Feldlinien des Magneten. Doppelpfeil angedeuteten Richtungen bewegen kann. Wenn die Welle 54 durch Berührung zwischen dem

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Nocken 72 und dem Hebel 58 oder auf andere Weise lösehebel 78 stand. Danach wurde der Auslösehebel entgegen dem Uhrzeigersinn (F i g. 4) gedreht wird, 78 durch die Feder 120 im Uhrzeigersinn so weit gebewegt sich das untere Ende des Hebels 56 nach dreht, daß der Schwinghebel in seine Nut 118 für ein rechts, wodurch die Feder 74 weiter zusammenge- nachfolgendes Zurückschnappen einrasten konnte, drückt wird. Dabei bewegt sich die Rolle 80 entlang 5 Nach diesem Umschnappen stehen die verschiedenen der Oberkante des Schwinghebels 82 aufwärts, wo- Teile des Schnappmechanismus im wesentlichen so durch die Feder 90 weiter zusammengedrückt wird. wie in Fig. 13 dargestellt (mit Ausnahme von maß-Sobald die Kraftrichtung der Feder 90 die Drehachse liehen Unterschieden).

der Welle 84 schneidet und überschreitet, ändert das Wenn die ursprüngliche Betätigungskraft 72 auf-

auf diese Welle ausgeübte Drehmoment seine Rieh- io hört, wird der Hebel 56 durch die Feder 74 in seine tung und wirkt nun im Uhrzeigersinn. Eine Dreh- in F i g. 4 dargestellte Ausgangsstellung zurückgebewegung der Welle 84 wird jedoch zunächst durch schoben. Während dieser Rücklaufbewegung findet Anliegen des rechten Endes des Schwinghebels 82 ein Schnappvorgang statt, der dem beschriebenen gegen die untere Kante einer Nut 102 im Auslöse- entgegengesetzt ist. Das heißt, der Schwinghebel 82 hebel 104 verhindert. Im Augenblick der Dreh- 15 bleibt in seiner letztbeschriebenen Stellung stehen, momentenumkehr in der Welle 84 wird der Druck bis der Schalthebel 56 den linken Auslösehebel 78 zwischen dem Hebel 96 und dem Stift 98 entlastet zur Seite schiebt.

(und, wie oben erwähnt, auf den Schwinghebel 82 Der Schalthebel kann dadurch in einer entgegen-

und den Auslösehebel 104 übertragen). Während gesetzten Ruhestellung gehalten werden, daß man die dieser Kräfteverlagerung kann eine leichte Drehbe- 20 Feder 74 auf seine andere Seite und in die Auswegung der Welle 84 auf Grund einer Rückfederung sparung 122 in der linken Seitenwand einsetzt. Die des Stiftes 98, eines Spiels in der Nut 102 oder aus Feder 74 kann auch völlig entfernt werden, wenn beiden Gründen eintreten. Durch eine solche Be- es erwünscht ist, daß der Hebel 58 in jeder Richtung wegung kann aber der oben beschriebene Einfluß von äußeren mechanischen Mitteln bewegt werden des Magneten 10 auf das Schließen der Kontakte 25 und in jeder Stellung verbleiben soll, bis er in die zwischen den Zungen 4 und 6 nicht gestört werden. andere Richtung verschoben wird. Denn wenn die Wenn das untere Ende des Hebels 56 (F i g. 4) Feder 74 fehlt, bleibt der Hebel 56 in jeder Endseine Bewegung nach rechts fortsetzt, wird es an stellung durch die Kraft der Feder 90, die die Rolle einer bestimmten Stelle gegen das obere Ende des 80 entlang der Kante des Schwinghebels 82 herunter-Auslösehebels 104 anschlagen, woraufhin dieser Aus- 30 drückt, stehen.

lösehebel zu einer Drehbewegung im Uhrzeigersinn In F i g. 1 und 5 ist eine Deckplatte 124 dargestellt,

um einen Stift 106 gezwungen wird, der in einem an die in F i g. 4 fortgelassen wurde. In der Platte 124 die Wand 92 des Gehäuses angegossenen Auge 108 ist eine Anzahl von angesenkten Löchern 126 so sitzt. Wenn sich der Auslösehebel 104, wie beschrie- angeordnet, daß sie mit Gewindelöchern 128 in den ben, bewegt, wird die Rückstellfeder 110, die in der 35 Wänden des Gehäuses 52 (s. Fig. 4) zusammenpas-Aussparung 112 im Gehäuse gehalten ist, zusammen- sen. Beim Gebrauch von Flachkopfschrauben kann gedrückt. die Platte 124 so am Gehäuse befestigt werden, daß

Wenn die oben beschriebenen, voneinander ab- sie den in F i g. 4 gezeigten Mechanismus abschließt, hängigen Bewegungen des Hebels 56 und des Aus- Der Einsatz von Flachkopfschrauben, die in die lösehebels 104 fortgesetzt werden, wird die Feder 90 40 Deckplatte eingesenkt sind, ergibt eine ebene Oberweiter zusammengedrückt, und ihr Angriffspunkt fläche (an der Rückseite von F i g. 1 und links in wandert von der Drehachse der Welle 84 weiter nach F i g. 5), an der der Schalter montiert werden kann, rechts. Dadurch wird das Drehmoment in bezug auf Für diese Montage sind Schraubenlöcher 130 in der diese Drehachse weiter vergrößert. An einem ganz Platte 124 vorgesehen. Zur Befestigung irgendeiner Abbestimmten Punkt dieser Bewegung gibt die Unter- 45 deckung der in F i g. 1 gezeigten Teile gegen mechakante der Nut 102 die Nase des Schwinghebels 82 nische Beschädigung sind im Gehäuse Gewindelöcher frei. Genau in diesem Augenblick wird das erwähnte 132 vorgesehen.

Drehmoment frei, und die Feder 90 kann den 134 ist ein an das Gehäuse angegossener Anschluß-

Schwinghebel 82 und damit die Welle 84 plötzlich nippel (s. Fig. 1, 4 und 5). In ihm befindet sich eine im Uhrzeigersinn (Fig. 4) verdrehen. In Fig. 1 50 Bohrung 136, die mit einem Kegelgewinde zur Auferscheint diese obenerwähnte Bewegung als plötz- nähme einer genormten Zuleitungsdurchführung verliches Schnappen des Schalthebels 96 entgegen dem sehen ist.

Uhrzeigersinn bis zum Anschlag an den Stift 114, Im folgenden soll an Hand der F i g. 8 bis 14 eine

der in einem an die Wand 92 angegossenen Auge 116 Abwandlung der Erfindung beschrieben werden, die sitzt. Die dabei erzielte Stellung ist durch die unter- 55 einen kompakteren Aufbau mit größerer Strombebrochenen Linien in Fig. 1 angedeutet. Selbstver- lastbarkeit verbindet.

ständlich wird durch dieses Herumschnappen des In Fig. 8 sind mit ZA und 12/1 Subminiatur-

Hebels auch der Magnet mitgenommen, wodurch ein Hercon-Schalter bezeichnet. Diese Schalter sind bei Wechsel in den Schaltstellungen der Hercon-Schalter gleicher Form und gleichem Aufbau wie die Herconeintritt, wie schon beschrieben wurde. 60 Schalter 2 und 12 nur etwa halb so groß. Diese klei-

Mit der Bewegung nach rechts (Fig. 4) löste der neren Hercon-Schalter erlauben natürlich einen klei-Hebel 56 den Kontakt mit dem Auslösehebel 78, der neren Gesamtaufbau. Sie haben jedoch notwendiger-Auslösehebel wurde aber zunächst noch im wesent- weise eine wesentlich kleinere Strombelastbarkeit, liehen in seiner ursprünglichen Stellung durch sein Erfindungsgemäß ist es möglich, bei kleineren AbAnliegen am linken Ende des Schwinghebels 82 ge- 65 messungen durch Einbau von kleinen Verstärkerhalten. Als der Schwinghebel sich dann plötzlich elementen eine größere Strombelastbarkeit zu erbewegte, wurde sein linkes Ende so weit angehoben, zielen als selbst mit den größeren Hercon-Schaltern. daß es oberhalb der Unterkante der Nut 118 im Aus- Wie aus F i g. 9 hervorgeht, sind die Schalter IA

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trotz dieser Einschränkung eine Strombelastbarkeit verbleibt, die wesentlich höher ist als die größerer Hercon-Schalter, wie sie in F i g. 1 dargestellt sind. Sie reicht sehr gut für die Steuerung herkömmlicher 5 Schaltschütze aus, wie sie in Werkzeugmaschinen-Steuerungen eingesetzt werden.

Die Mittel zur Abdichtung der äußeren Anschlüsse in Fig.'8 sind im allgemeinen denen, die in Fig. 1 beschrieben werden, gleich, aber im Detail wegen

Aussparung angeordnet, von der eine schmale Leitungsrinne zum Boden des verkapselnden Formteils führt. Es sind jedoch, wie in F i g. 9 zu erkennen, die nebeneinanderliegenden Anschlußmuttern 24 A und 26 y4 (dies gilt in gleicher Weise für die Muttern unter den Schrauben 16A und ISA) in verschiedenen Höhen im Formteil 14^4 angeordnet. Durch diese Anordnung kann der zur Schraube 29 A führende

und 12 A derart in das isolierende Formteil 14^4 eingegossen, daß sie von dem Magneten 10^4 beeinflußt werden können. Der Magnet sitzt an einem nichtmagnetischen Schalthebel 96 A, der wiederum auf der Welle 84/1 befestigt ist. In einer Ruhestellung wird er gegen den Anschlag 138 gedrückt, der in das Formteil mit eingeformt ist. In dieser Stellung des Magneten sind die Kontakte des Schalters 12/1 geschlossen und die des Schalters 2A offen.

Bei Betätigung des Schnappmechanismus schwenkt io der kompakteren Bauweise etwas unterschiedlich, der Hebel schnell herum bis zur Berührung mit dem Wie beschrieben, ist jede Anschlußschraube in einer Anschlag 140, der ebenfalls in das Formteil eingeformt ist. In dieser zweiten Ruhestellung werden die
Kontakte des Schalters 2A durch den Magneten
geschlossen, und die Kontakte des Schalters 12^4 15
sind offen.

Wegen einer einfacheren Erklärung sowohl als auch wegen seiner zweckmäßigeren Konstruktionsdaten ist der hier bevorzugte Verstärker ein Thyristor. Ein

wesentlicher Vorteil des Thyristors ist, daß er einen 20 Draht über die Schraube 22 v4 geführt werden Wechselstrom mit nur einem einzigen SteueranscMuß (Fig. 10, 11). Weiterhin hat die Rille 42A für die schalten kann; bei der Mehrzahl aller Anwendungs- zur Schraube 2OA führende Leitung einen Boden, fälle für Endschalter müssen Wechselspannungen der höher liegt als die Schraube 22 A. Wenn man geschaltet werden. den oberen Draht entsprechend fest anzieht, wird

Der Einfachheit halber sind in Fig. 8 und 9 elek- 25 ein Spalt zwischen der zur Schraube 20^4 führenden irische Leitungen nicht dargestellt. Fig. 12 ist ein Leitung und der Schraube22A gewährleistet, in den schematisches Schaltbild für einen der zwei Schalt- die Vergußmasse eindringen kann, kanäle, und zwar für den zum Hercon-Schalter 2/i Der Mechanismus, der den Hebel 96^4 von einer

gehörenden. In Fig. 12A ist der Thyristor 142 mit Schaltstellung in die andere schnappen läßt, ist in seinem Schaltzeichen an Stelle der bildlichen Dar- 30 Fig. 13 und 14 dargestellt. Dieser Mechanismus ist stellung in Fig. 12 gezeichnet. Ein Thyristor 142 mit in seiner Funktion identisch dem Schnappmechaniseinem Tor- oder SteueranscMuß 146 liegt in einem mus, wie er mit Bezug auf Fig. 4, 5, 6 und 7 beSchaltkreis, dessen beide elektrischen Leiter 144,148 schrieben wurde. Die einzigen Unterschiede liegen in an die äußeren Anschlußklemmen 16 A bzw. 20^4 den Abmessungen, von denen einige in dem komgeführt sind. Die Funktion des Thyristors zwischen 35 pakteren Aufbau kleiner gehalten sind, den Leitern 144 und 148 entspricht einem einfachen
Schalter.

Um die Impedanz im Strompfad des Thyristors zu ändern, muß der Tor- oder Steueranschluß 146 mit einem Ende des Widerstandes ISO verbunden werden. Die andere Seite dieses Widerstandes ist mit einem Pol des Schalters 2^4 verbunden, dessen anderer Pol mit dem Gehäuse des Thyristors 142 verbunden ist. Die Charakteristik des Thyristors bedingt, daß bei geschlossenem Schalter 2A die Impedanz in seinem Strompfad klein wird. Entsprechend bewirkt ein offener Schalter 2A einen offenen Laststromkreis.

Wenn der Schalter 2^4 geschlossen ist, fließt durch ihn ein Strom, der hauptsächlich durch die Größe des Widerstandes 150 begrenzt ist. Es hat sich in der Praxis gezeigt, daß der Widerstand ISO so ausgewählt werden kann, daß ein vernünftiges Schalten des Laststromkreises möglich wird, ohne den Strom in dem Subminiatur-Hercon-Schalter2y4 über das zulässige Maß hinaus zu steigern.

Claims (6)

Patentansprüche: Für den Hercon-Schalter 12 A ist ein weiterer Thyristor 152 vorzusehen, seine äußeren Anschlüsse werden mit den Anschlußschrauben 18^4 und 22 A (F i g. 8) verbunden. Wie in F i g. 8 und 9 gezeigt, sind die Thyristoren vollständig in dem isolierenden Formteil 14/1 gekapselt. Durch diese Kapselung wird allerdings die Wärmeabfuhr von den Thyristoren erschwert. Da Halbleiter-Elemente in ihrer Strombelastbarkeit temperaturbedingt begrenzt sind, bringt diese Kapselung eine Verminderung der Strombelastbarkeit der Thyristoren mit sich. Die normale Belastbarkeit handelsüblicher Thyristoren ist jedoch so hoch, daß

1. Magnetfeldbetätigter elektrischer Schalter, insbesondere Endschalter, zur Steuerung eines äußeren elektrischen Schaltkreises mit einem Formteil aus Isoliermaterial, einem in einer Aussparung desselben zwischen Anschlägen beweglichen Teil mit einem Permanentmagneten, einer Schnappvorrichtung, die das bewegliche Teil nach Überwinden einer Totpunktstellung innerhalb sehr kurzer Zeit von einer Ruhestellung in eine andere umspringen läßt, und einem Kontaktsatz, der innerhalb des Formteils in der Nähe des Magneten angebracht ist und von diesem magnetisch betätigt wird, wobei auch die elektrischen Anschlüsse innerhalb des Formteils und zwischen dem Formteil und dem Schaltkreis abgedichtet sind, gekennzeichnet durch einen Hebel (96) als bewegliches Teil, der an einem Ende mit einer von der Schnappvorrichtung (56, 82, 88, 90) betätigten Welle (84) drehbar zwischen zwei Anschlägen (98,114) in dem Formteil (14) gelagert ist und am anderen Ende den Magneten (10) trägt.

2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Anschlußschrauben (20, 22) in entsprechenden Aussparungen (32,34) des Formteils angebracht und die Verbindungsdrähte zwischen dem Schalter und den Anschlußschrauben in das Formteil eingebettet sind.

3. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in das Formteil zwischen den An-

schlußschrauben und dem Äußeren des Formteils Rillen (36, 38, 40, 42) eingeformt sind.

4. Schalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußschrauben und die in die Rillen eingelegten Anschlußleitungen in eine Vergußmasse eingebettet sind, die wieder entfernt werden kann.

5. Schalter nach Anspruch 4, dadurch gekenn-

zeichnet, daß die Vergußmasse ein Silikongummi-Kitt ist.

6. Schalter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein elektrischer Verstärker (142) in das Formteil eingebaut und elektrisch zwischen den Schalter (2 bzw. 12) und dem äußeren Schaltkreis geschaltet ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen