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Elektrisches Schaltwerk Die Erfindung betrifft ein Schaltwerk mit
einer sich gegenueber wenigstens einem einen Schaltarm aufweisenden Schalter drehenden
Welle, auf der pro Schalter mindestens ein diesen betätigendes Schaltglied angeordnet
ist, das ein sich in einer Ebene senkrecht zur Wellenachse über einen Winkel von
360 Grad mindestens einmal änderndes Magnetfeld hat.
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Es sind Schaltwerke bekannt, bei denen auf der Welle Kurvenscheiben
angeordnet sind, die von den Schaltern üben Rollen und Stössettechanisch abgetastet
werden. In der Regel sind pro Schalter zwei Kurvenscheiben vorgesehen, die vom zugehörigen
Schalter gleichzeitig abgetastet werden und durch deren gegenseitiges Verdrehen
auf der Schaltwelle sich Schaltpunkt und Schaltdauer einstellen lassen. Als nachteilig
wird bei diesen bekannten Schaltwerken insbesondere der Verschleiß
der
Kurvenscheiben und mehr noch der Abtastorgane der Schalter empfunden, der nach relativ
kurzer Betriebszeit zu ungenauem Schalten führt.
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Man hat deshalb schon Schaltwerke konstruiert, deren Schalter berührungslos
gesteuert werden. So sind durch die deutschen Gebrauchsmusterschriften 1,855,156
und 1,928,074 elektrische Schaltwerke bekannt geworden, die zur Betätigung der Schalter
mit einer Welle ein Magnetfeld verwenden, das sich über einen Winkel von 360 Grad
mindestens einmal ändert. Beide bekannten Konstruktionen lehnen sich eng an die
bisher benutzten mechanischen Nockenscheiben an, wobei im einen Fall die Nocken
durch auf die Welle aufmontierte Magnete ersetzt sind, während an die Stelle der
Nocken bei der anderen Konstruktion entsprechend unterschiedlich magnetisierte Bereiche
eines ringförmigen Magneten mit dazwischenliegenden Kerben treten.
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Beide Konstruktionen führen denn auch zu recht unbefriedigenden Ergebnissen:
Zwar kann bei der an erster Stelle erwähnten,Konstruktion die Zahl der Schaltvorgänge
pro Umdrehung der Schaltwelle beliebig variiert werden, es ist jedoch bei dieser
Anordnung nicht möglich, bei einer vorgegebenen Größe des Magneten die Schaltdauer
zu verändern, während andererscits bei Verwendung von unterschiedlich langen Magneten
der Aufwand an Lagerhaltung für die Bestükkung der einzelnen Schaltglieder auf der
Schaltwelle wirtschaftlich nicht mehr zu vertreten wäre. Der gleiche Nachteil der
mangelhaften Einstellbarkeit der Schaltdauer und zusätzlich auch noch der Winkelstellung,
bei der geschaltet wird, haftet auch den Schaltgliedern der zweiten bekannten Konstruktion
an. Bei dieser ist es erforderlich, für
bestimmte Arbeitsbedingungen
jeweils besondere Schaltglieder anzufertigen, was aus wirtschaftlichen Erwägungen
heraus nicht tragbar ist.
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Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, ein Schaltwerk der eingangs
erwähnten Art zu schaffen, an dem sich Schaltpunkt und Schaltdauer eines jeden Schaltgliedes
leicht einstellen lassen, ohne daß hierzu Teile ausgetauscht werden müssen. Diese
Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß jedes Schaltglied aus einem
krcisscheibenförmigen Permanentwagneten besteht, dessen Stirnflächen die Pole bilden
und auf dem mindestens ein seine Rotationssymmetrie störendes magnetisches oder
magnetisierbares Element angeordnet ist, und daß ferner der magnetische oder in
an sich bekannter Weise magnetisierbare Schalt arm mindestens ungefähr s enkrcche
S den Permanentmagnet-Stirnflächen bewegbar ist. Ein erfindungsgemäß ausgebildetes
Schaltglied hat also den Vorteil, daß durch einfaches Versetzen des auf ihm angeordneten
magnetischen oder magnetisierbaren Elements der acaltpunkt auf jede beliebige Winkelstellung
der Schaltwelle eingestellt werden kann und daß sich ferner durch die Breite dieses
Elements oder durch mehrere nebeneinander angeordnete derartige Elemente die Schaltdauer
praktisch beliebig variieren läßt. Dies ist besonders bemerkenswert, da sich das
magnetische oder magnetisierbare Element bei der erfindungsgemäßen Konstruktion
sehr einfach ausbilden läßt, und bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist auf
den kreisförmigen Permanentmagneten eine ungefähr U-förmige, magnetisierbare Klammer
aufgeschoben. Es sind aber auch andere Ausführungsformen denkbar; so kann auf den
Permanentmagneten an derjenigen Stelle, an der geschaltet
werden
soll, einfach ein Weicheisenstück aufgesetzt sein, mit dessen Jiilfe an der gewünschten
Stelle lediglich der Luftspalt zwischen Permanentmagnet und Schaltarm des Schalters
verringert wird, so daß der letztere schaltet, wenn sich das Weicheisenstück unter
seinem Schaltarm befindet.
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Es ist aber auch denkbar, einen kleinen Ililfsmagneten an der gewünschten
Schaltstelle am Permanentmagneten zu befestigen.
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Die Ausführungsform mit der U-förmigen Klammer beispielsweise aus
Weicheisen, die,am Ort ihrer Montage einen direkten Kurzschluß zwischen den beiden
Polflächen des kreisscheibenförmigen Permanentmagneten schafft, hat aber den Vorzug,
daß bei ihr der Schaltarm des Schalters normalerweise angezogen wird und nur an
der Schaltstelle abfällt, so daß sich eine besonders stabile Ruhelage des Schalters
ergibt und infolgedessen das Schaltwerk mechanisch ziemlich unempfindlich ist.
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Weitere, vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung darstellende Merkmale
ergeben sich aus den Patentansprüchen und/oder aus der nachfolgenden Beschreibung,
die der Erläuterung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen
Schaltwerks dient; es zeigen: Fig. 1 eine Draufsicht, teilweise im Schnitt,auf das
Schaltwerk mit jeweils einem Scheibenmagnet pro Schalter, und Fig. 2 einen Schnitt
durch das Schaltwerk gem. der Linie 2-2 in Fig. 1.
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Die Zeichnung zeigt ein Schaltwerk, das in einem Gehäuse untergebracht
ist, welches aus einem Gehäuseoberteil 10 und einem Gehäuseunterteil 12 besteht.
Am Gehäuseoberteil 10
sindnit hilfe von Befestigungsschrauben 16
zwei übliche Schalter 18 befestigt, zu denen Anschlußkabel 22 führen.
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An jedem Schalter ist bei 24 ein Schaltarm 26 angelenkt, der über
einen Schaltstift 28 die Schaltkontakte betätigt und an seinem vorderen Ende ein
Weicheisenstück oder einen Permanentmagneten 30 trägt.
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Im Gehäuse 10, 12 ist eine Schaltwelle 32 drehbar gelagert, die Gewindestücke
34 aufweist. Unter jedem Schaltarm 26 trägt die Schaltwelle jeweils einen Scheibenmagneten
60, der in Richtung der Drehachse der Schaltwelle 32 polarisiert ist.
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Auf jeden Scheibenmagneten wird am Umfang eine U-förmige Schaltklammer
62 aus Weicheisen aufgesteckt, und zwar an derjenigen Stelle, die sich im gewünschten
Schaltzeitpunkt unter dem Schaltarm 26 deszugehörigen Schalters befindet. Es wäre
natürlich auch-möglich, mittels mehrerer Schaltklammern den Schalter 18 pro Umdrehung
der Schaltwelle 32 mehrfach zu schalten. Der Befestigung der Scheibenmagnete 60
dienen Muttern 44, zwischen denen und den Scheibenmagneten sich jeweils noch ein
Dynamoblechring 46 sowie ein Sicherungsring 48 befinden.
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Trägt nun ein Schaltarm 26 an seinem äußeren Ende ein Weicheisenstück
30, so wird dies vom Scheibenmagneten stets angezogen, wie dies bei dem oberen Schalter
in Fig. 1 dargestellt ist. Gelangt jedqch die Schaltklammer 62 unter den Schaltarm
26, so kann dieser vom Schaltstift 28 dank des von der Sclialtklammer bewirkten
Kurzschluß des Magnetfeldes in die Shaltstellung hochgedrückt werden, wie dies beim
unteren Schalter des in Fig. 1 gezeigten Schaltwerks der Fall ist. Selbstverständlich
kann auch ein Permanentmagnet 30
am Ende eines jeden Schaltarms
26 verwendet werden, und die Funktion eines solchen SchaltwerE-,s ist dann analog
dem zunächst geschilderten Ausführungsbeispiel.
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Die Schaltdauer kann durch die Breite der Schaltklammer 62 oder durch
eine entsprechende Anzahl nebeneinander angeordneter Schaltkiamniexn 62 bestimmt
werden. Der Schaltzeitpunkt läßt sich durch Verschieben der Schaltklammer längs
des Umfangs des Scheibenmagneten verändern.