DE1665441B1

DE1665441B1 - Magnetisch betaetigter elektrischer Schalter

Info

Publication number: DE1665441B1
Application number: DE19661665441D
Authority: DE
Inventors: Otto Dipl-Ing Ramstetter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1966-08-18
Filing date: 1966-08-18
Publication date: 1971-05-06
Also published as: AT284940B; AT274115B

Description

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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen schnelle Schließen des nun wirksam werdenden Konmagnetisch betätigten elektrischen Schalter, an dessen taktes unterstützen und den'Kontakt in geschlossener Schaltteil ein Dauermagnet angeordnet ist und dessen Stellung halten.

in Schaltrichtung bewegbares Betätigungsteil einen Die einzelnen Pole sowohl des Schaltmagneten als

weiteren, mit dem genannten Dauermagneten zusam- 5 auch des Betätigungsmagneten können in Schaltrichmenwirkenden Dauermagneten aufweist, wobei der rung etwa gleichen Abstand voneinander besitzen, an dem Schaltteil vorgesehene Schaltmagnet einen Die Polteilung kann hierbei kleiner oder gleich dem oder mehrere abwechselnd gepolte, in Bewegungs- Schaltweg des zu betätigenden Kontaktes sein. Hierrichtung des Schaltteiles hintereinander angeordnete bei kann der Hub des Betätigungsmagneten größer Pole aufweist. ίο als die Hälfte des Hubes des Schaltmägneten, jedoch

Aus den deutschen Patentschriften 1077 750, kleiner als das Doppelte dieses Hubes sein.
1114 886, 1125 032,1143 565, 1149 779, 1169 000, Um die einwandfreie Funktion des erfindungsge-

dem deutschen Gebrauchsmuster 1892 294 sowie der mäßen Schalters zu gewährleisten, können die den USA.-Patentschrift 2520 935 sind magnetisch be- Hub des Betätigungsmagneten begrenzenden Antätigte elektrische Schalter in verschiedenen Ausfüh- X5 schlage derart angeordnet sein, daß der Betätigungsrungsformen bekannt. Bei allen diesen bekannten magnet auf den Schaltmagneten in dessen beiden Schaltern wird entweder die abstoßende Kraft zwi- Schaltstellungen eine den Kontaktdruck unterschen permanenten Magneten oder die Anziehungs- stützende Zugkraft ausübt. Diese Wirkung wird erkraft zwischen einem Magneten und einem Weich- reicht, wenn die Pole des Betätigungsmagneten zu den eisenteil ausgenutzt. Bei der Ausnutzung von Ab- ao gegenüberliegenden ungleichnamigen Polen des Stoßungskräften tritt praktisch mechanisch die gleiche Schaltmagneten um ein geringes Maß in Richtung auf ^ Wirkung ein, wie bei üblichen Schaltern mit mecha- dem jeweils geschlossenen Kontakt verschoben sind, ^J nischem Schnappeffekt. Die Schalter, bei denen ma- so daß Zugkräfte in Richtung auf diesen Kontakt ^* gnetische Anziehungskräfte ausgenutzt werden, sind wirken.

gekapselte Schalter und die magnetische Betätigung 25 Die Anordnung des erfindungsgemäßen Schalters dient zur Beeinflussung der in Glasröhren od. dgl. an- kann so getroffen sein, daß der Betätigungsmagnet geordneten Schaltkontakte. Keiner der bekannten auf dem Schaltmagnet direkt gleiten kann. Um ein Schalter ist den üblichen, rein mechanischen Schal- Kleben der Magneten aneinander und einen unertern in bezug auf die Schaltcharakteristik, d.h. die wünschten Abrieb des Magnetwerkstoffes zu versichere Anlage der Kontakte aneinander, sowie einen 3° meiden, können die Magneten in an sich bekannter sehr schnellen exakten Schaltstellungswechsel ohne Weise an den einander zugekehrten Flächen Überrelativ lange Zeitphasen mit sehr geringem Kontakt- züge aus Kunststoff mit guten Gleiteigenschaften aufdruck überlegen. weisen. Um eine einwandfreie Gleitbewegung der

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Magneten aufeinander zu gewährleisten, kann der magnetisch betätigten elektrischen Schalter zu schaf- 35 Betätigungsmagnet in Richtung auf den Schaltmafen, bei dem der Kontaktdruck des jeweils geschlos- gneten beweglich angeordnet sein, so daß er sich senen Kontaktes weitgehend aufrechterhalten bleibt, diesem genau anpassen kann. Zusätzlich oder anstatt bis zum schlagartigen Schaltvorgang, worauf der neu dessen kann selbstverständlich der Schaltmagnet in geschlossene Kontakt wiederum vom ersten Moment bezug auf den Betätigungsmagneten beweglich angedes Schließens an einen ausreichenden Kontaktdruck 40 ordnet sein. Eine besonders günstige Schaltbewegung aufweist. . . ergibt sich, wenn die Magneten durch eine, leichte

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß an dem Krafteinwirkung aneinander gehalten werden. Dies ^ Betätigungsteil ein Betätigungsmagnet vorgesehen ist, kann dadurch geschehen, daß der Betätigungsmagnet Mt der zwei Pole mehr als der Schaltmagnet aufweist, an einer etwa rechtwinklig zur Schaltrichtung beweg- ™ welche abwechselnd gepolt sind, wobei jeweils an den 45 liehen Blattfeder angeordnet ist, welche eine geringe benachbarten Enden der Magnete ungleichnamige Kraft in Richtung auf den Schaltmagneten ausübt. Pole vorgesehen sind und wobei die Pole in Bewe- Diese Andrückkraft sollte so bemessen sein, daß sich gungsrichtung hintereinander und in geringem Ab- die Magnete voneinander abheben, sobald sich ihre stand von dem Schaltmagneten angeordneVsind. gleichnamigen Pole-gegenüberstehen und eine ab-

Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung des Schal- 50 stoßende Kraft zwischen ihnen wirksam wird. Diese ters werden sowohl die abstoßenden Kräfte der mit- zusätzliche Andrückkraft kann auch dadurch hervoreinander zusammenwirkenden Magneten als auch gerufen werden, daß der Betätigungsmagnet an seiner deren Anziehungskräfte ausgenutzt. In Ruhestellung dem Schaltmagneten abgekehrten Seite einen Ankann der den jeweils .geschlossenen Kontakt bewir- drückmagneten aufweist, der mit einem gleichnamigen kende Kontaktdruck durch zwischen dem Betäti- 55 fest angeordneten Andrückmagneten zusammenwirkt, gungsmagneten und dem Schaltmagneten herrschende so daß zwischen diesen beiden Andrückmagneten Zugkräfte unterstützt werden. Bei beginnender Bewe- eine abstoßende Kraft wirksam wird. Auch hierbei gung des Betätigungsmagneten treten zwischen diesem sollte die andere Kraft so bemessen sein, daß der Be- und dem Schaltmagneten abstoßende- Kräfte auf, tätigungsmagnet sich von dem Schaltmagneten bei welche den Kontaktdruck aufrechterhalten. Im Um- 60 gegenüberstehenden gleichnamigen Polen leicht abschaltpunkt stehen sich gleichpolige Magnetteile ge- heben kann. Zur Erzielung einer zusätzlichen Rückgenüber, so daß abstoßende Kräfte wirksam werden stellkraft auf den Betätigungsmagneten, d. h. einer und den Schaltmagneten nach Überwindung der Kraft, die der von außen einwirkenden Betätigungs-Labilitätslage schlagartig bewegen. kraft entgegenwirkt, kann der Luftspalt zwischen den

Noch während der Schaltbewegung des Schalt- 65 Andrückmagneten unter einem spitzen Winkel zur __:/ magneten werden gegen Ende der Schaltbewegung Bewegungsrichtung des Betätigungsmagneten ange- -._; wieder Zugkräfte zwischen jetzt gegenüberstehenden ordnet sein. Hierdurch verändert sich der Abstand . ^ ungleichnamigen Magnetpolen wirksam, welche das zwischen den beiden gleichnamigen Magneten wäh- ^'

Claims

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rend der Betätigungsbewegung, so daß die abstoßende In Fi g. 3 ist der Schaltmoment dargestellt, in dem

Kraft zunimmt. sich gleichnamige Pole der Magneten 7 und 8 gegen-

Das den Betätigungsmagneten und den beweg- überstehen und eine verstärkte abstoßende Kraft zwilichen Andrückmagneten bildende Teil kann beweg- sehen den Magneten bewirken. Der Betätigungslich an dem Betätigungshebel angeordnet sein, so 5 magnete kann um das im Teil 14 mögliche Spiel daß es sich in Richtung auf die Berührungsflächen nach links ausweichen, so daß sofort eine die Schaltder Magneten und auch rechtwinklig hierzu frei ein- bewegung unterstützende abstoßende Kraft wirksam stellen kann. Um ein seitliches Herausschwenken wird.

dieses Teiles zwischen dem feststehenden Andrück- In Fig. 4 hat das Schaltteil 9 den Kontakt 11 er-

magneten und dem Schaltmagneten zu verhindern, io reicht, und es wirken zwischen den Magneten 7 und 8 kann eine mechanische Führung vorgesehen sein. in Richtung auf den Kontakt 11 verlaufende Zug-Ebenso kann jedoch eine durch magnetische Kräfte und abstoßende Kräfte,
bewirkte Führung Anwendung finden. In Fi g. 5 haben beide Magnete die neue Endstel-

Eine baulich vorteilhafte Ausführung ergibt sich, lung erreicht, und es herrschen anziehende Kräfte wenn der Betätigungsmagnet sowie der mit diesem 15 zwischen gegenüberliegenden ungleichnamigen Maverbundene Andrückmagnet aus einem Teil geformt gnetpolen.

ist, welches aus magnetisierbarem Werkstoff besteht In F i g. 6 ist ein anderes Ausführungsbeispiel eines

und entsprechend magnetisiert ist. erfindungsgemäßen Schalters 23 dargestellt, der

Um den während des Schaltprogrammes unver- wiederum zwei feste Kontakte 24 und 25 besitzt, meidlichen Bereich geringen Kontaktdruckes mög- 20 zwischen denen das als Blattfeder ausgebildete Schaltlichst klein zu halten, kann der Betätigungsmagnet teil 26 beweglich ist. Am freien Ende des Schaltteils zu dem ihn führenden Betätigungshebel in Betäti- 26 ist der zweipolige Schaltmagnet 27 angeordnet, gungsrichtung um einen begrenzten Weg frei beweg- Der vierpolig ausgebildete Betätigungsmagnet 28 lieh sein. Auf diese Weise kann der Betätigungs- gleitet auf dem Schaltmagneten 27 und beide Mamagnet im Moment des Beginnens der Schaltbewe- 25 gnete können an ihren aufeinandergleitenden Flächen gung des Schaltmagneten um ein bestimmtes Maß Überzüge aus Kunststoff mit guten Gleiteigenschaften von diesem in Schaltrichtung abweichen, so daß so- aufweisen. Die Andrückkraft wird von zwei Andrückfort stärkere abstoßende Kräfte auf den Schaltmagne- magneten 29 und 30 hervorgerufen, von denen der ten wirken und den Schaltvorgang beschleunigen. Die Andrückmagnet 29 mit dem Betatigungsmagneten 28 Größe des frei beweglichen Weges ist von der übrigen 30 fest verbunden ist und ein an dem Betätigungsteil 31 Dimensionierung des Schalters abhängig und muß bewegliches Zwischenteil bilden. Der dem Andrückdiesem angepaßt werden. magneten 29 gleichnamige Andrückmagnet 30 ist fest

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des im Schaltergehäuse 23 angeordnet. Die Bewegung des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Hierbei zeigen Betätigungsteiles 31 erfolgt von außen her über den

F i g. 1 bis 5 verschiedene Phasen des Schaltvor- 35 Stößel 32.

ganges bei zweipoligem Schaltmagnet und vierpoligenr F i g. 7 zeigt den gleichen Schalter wie F i g. 6, je-

Betätigungsmagnet an Hand von Prinzipzeichnungen, doch in der zweiten Schaltstellung. Die Bezugszeichen

Fig. 6 einen Schalter mit zusätzlichen Andrück- entsprechen denjenigen der Fig. 6.
magneten, In F i g. 8 ist als weiteres Ausführungsbeispiel ein

Fig. 7 den Schalter nach Fig. 6 in der zweiten 40 Schalter 33 dargestellt, der zwei feste Kontakte 34 Schaltstellung, und 35 besitzt, zwischen denen das Schaltteil 36 be-

Fig. 8 einen weiteren Schalter mit vielpoligen Ma- weglich ist. Der Schaltmagnet 37 ist hier weitgehend gneten. in sechs Pole unterteilt, die abwechselnd gepolt sind.

Zur Kennzeichnung der Magnetpole ist der eine Der Betätigungsmagnet 38 besitzt ebenfalls sechs ab-PoI, z. B. Nordpol, schraffiert gezeichnet, während 45 wechselnd gepolte Pole und ist an seiner Rückseite der andere, z. B. Südpol, nicht schraffiert ist. mit einem Andrückmagneten 39 verbunden. Der An-

Die Fig. 1 bis 5 zeigen den Bewegungsablauf drückmagnet39 wirkt mit dem gleichnamigen, im schematisch bei der Kombination von einem zwei- Schaltergehäuse 33 fest angeordneten Andrückpoligen Schaltmagneten 7 mit einem vierpoligen Be- magneten 40 zusammen, wobei der Luftspalt zwitätigungsmagneten 8. Der Schaltmagnet 7 ist mit dem 50 sehen den beiden Andrückmagneten in Richtung der Schaltteil 9 verbunden und bewegt dieses zwischen Schaltbewegung verläuft. Der Betätigungsmagnet 38 Kontakten 10 und 11. Der Betätigungsmagnet 8 ist ist an dem Betätigungsteil 41 geführt, welches mit auf dem Betätigungsteil 12 geführt. Die Betätigungs- dem Stößel 42 zusammenwirkt,
bewegung wird über das Teil 13 eingeleitet, und es Dieses Ausführungsbeispiel ist durch die relativ

ist mit Hilfe eines Spielteiles 14 die freie Bewegung 55 enge Polteilung der Schalt- und Betätigungsmagnete des Betätigungsteiles 12 in bezug auf das Teil 13 um für relativ kleine Schaltwege geeignet. Nachteilig ist einen bestimmten Betrag möglich. hierbei jedoch die relativ große Masse des Schalt-

In Fi g. 1 stehen sich ungleichnamige Pole des Be- magneten 37.
tätigungsmagneten8 und des Schaltmagneten 7 gegenüber, wie aus der SchrafEur der Magnetpole hervor- 60 Patentansprüche:
geht. Es herrscht also eine anziehende Kraft zwischen
den beiden Magneten 7 und 8. 1. Magnetisch betätigter elektrischer Schalter,

In Fig. 2 ist der Betätigungsmagnet 8 um einen an dessen Schaltteil ein Dauermagnet angeordnet

bestimmten Weg nach links bewegt worden, so daß ist und dessen in Schaltrichtung bewegbares Be-

jetzt Zugkräfte in Richtung auf den Kontakt 10 im 65 tätigungsteil einen weiteren, mit dem genannten Schaltteil 9 wirken, die durch Druckkräfte infolge der Dauermagneten zusammenwirkenden Dauerma-

abstoßenden Wirkung zwischen den schraffierten gneten aufweist, wobei der an dem Schaltteil vor-

Polen unterstützt werden. gesehene Schaltmagnet einen oder mehrere ab-

wechselnd gepolte, in Bewegungsrichtung des Schaltteiles hintereinander angeordnete Pole aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Betätigungsteil ein Betätigungsmagnet (8, 28, 38) vorgesehen ist, der zwei Pole mehr als der s Schaltmagnet (7, 27, 37) aufweist, welche abwechselnd gepolt sind, wobei jeweils an den benachbarten Enden der Magnete ungleichnamige Pole vorgesehen sind und wobei die Pole in Bewegungsrichtung hintereinander und im geringen Abstand von dem Schaltmagneten angeordnet sind.
2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Pole sowohl des Schaltmagneten (7, 27, 37) als auch des Betätigungsmagneten (8, 28, 38) in Schaltrichtung etwa gleichen Abstand voneinander haben.
3. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Polteilung kleiner oder gleich dem Schaltweg ist.
4. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub des Betätigungsmagneten größer als die Hälfte des Hubes des Schaltmagneten, jedoch kleiner als das Doppelte dieses Hubes ist.
5. Schalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Hub des Betätigungsmagneten begrenzenden Anschläge derart angeordnet sind, daß der Betätigungsmagnet auf den Schaltmagneten in dessen beiden Schaltstellungen eine den Kontaktdruck unterstützende Zugkraft ausübt.
6. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsmagnet auf dem Schaltmagnet gleitend angeordnet ist und vorzugsweise beide Magnete in an sich bekannter Weise an den einander zugekehrten Flächen Überzüge aus Kunststoff mit guten Gleiteigenschaften aufweisen.
7. Schalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsmagnet und/oder der Schaltmagnet in Richtung aufeinander zu beweglich angeordnet sind (F i g. 6 bis 8).
8. Schalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsmagnet an einer etwa rechtwinklig zur Schaltrichtung beweglichen Blattfeder angeordnet ist, die eine geringe Kraft in Richtung auf den Schaltmagneten ausübt.
9. Schalter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsmagnet an seiner dem Schaltmagneten abgekehrten Seite einen Andrückmagneten (29, 39) aufweist, der mit einem gleichnamigen, fest angeordneten Andrückmagneten (30, 40) zusammenwirkt.
10. Schalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftspalt zwischen den Andrückmagneten"(29 und 30) unter einem spitzen Winkel zur Bewegungsrichtung des Betätigungsmagneten (28) verläuft.
11. Schalter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsmagnet (28, 38) sowie der mit diesem verbundene Andrückmagnet (29, 39) aus einem Stück bestehen.
12. Schalter nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsmagnet (8, 28, 38) zu dem ihn führenden Betätigungshebel (13, 31, 41) in Betätigungsrichtung um einen begrenzten Weg frei beweglich ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen