DE1937131A1

DE1937131A1 - Magnetisch arbeitende Sperr- und Steuervorrichtung

Info

Publication number: DE1937131A1
Application number: DE19691937131
Authority: DE
Inventors: Hermann Hallmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-07-22
Filing date: 1969-07-22
Publication date: 1971-02-11
Also published as: NL7010757A; GB1317788A; AT302843B; US3681727A; CS157679B2; CH515555A; DE1937131B2; CA921109A; SE378871B; FR2055477A5; BE753734A

Description

52o2 Hennef/Sieg, dee 15,7.1969 Mein SSelchent Pa 69 012-

Kl./P.

Anaelder; Hermann Hallmann Ingenieur 5224 Ruppichteroth

Zum Sperber 8 Patentanmeldung

Magnetisch arbeitende Sperr- und Steuer- Vorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Magnetisch arbeitend· Sperr- und Steuervorrichtung.

Bei magnetisch betätigten Sperr- und Steuervorrichtungen, welche Wippmagnete verwenden, ist die Schwierigkeit gegeben, die eigentlichen Sperr- und Steuerelemente aus ihrer ei*·»*· - in die andere Endlage und umgekehrt zu überführen, weil sich eine Mittellage der Verankerungselemente für die Endlagen nicht oder nur mit einem beachtlichen technischen Aufwand erzielen läßt»

Ein* elektromagnetische Einwirkung bringt kein Ergebnis, da das durch Gleich- oder Wechselstrom aufgebaute Magnetfeld sich immer mit den Polen der Wippmagnete kompensieren würde. Wenn auf einem Wippmagnet s.B. drei Südpole vorhanden sind, so werden auch drei Mordjpole «wange Huf ig entstehen.

Es ist also immer ein Ausgleich vorhanden, so daß sich die Wippe entweder nicht bewegen läßt, oder bei ständig wechselnden Magnetfeldern nur vibriert.

Ein Umpolen der Wippmagnete durch ein starkes elektromagnetisches Feld ist möglich, doch ist infolge der auf die Wippe einwirkenden Magnetkräfte das Halten derselben in einer sogenannten Mittellage nicht oder nur schwer möglich. Die Wippe bewegt sich entweder nach der einen Richtung bis zum Anschlag oder in der anderen Richtung in die Ausgangsstellung.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine magnetisch arbeitende Sperr- und Steuervorrichtung zu schaffen, welche sich einwandfrei von der einen in die andere Endstellung überführen läßt, ohne in den jeweiligen Endstellungen eine Minderung der Sperr- oder Steuerfunktion in Kauf nehmen zu müssen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß mindestens zwei wahlweise untereinander verbundene Trägerelemente für Permanentmagnete vorgesehen sind, von denen das eine Trägerelement als Wippe mit mindestens einem Sperranker ausgebildet und das andere Trägerelement zusammen * mit dem wippenartigen wahlweise gegen eine Kraft, vorzugsweise Federkraft, in einer Zwangsführung bewegbar ist und beidseitig der gemeinsamen Mittenebene symmetrisch in oder an den Trägerelementen angeordnete bezw. einführbaren Permanentmagnete mit ihren Polen so liegen, daß die Pplfolge im wippen*- artiqen Trägereleroent der Polfolge im anderen Trägerelement entspricht. Um das Bewegen des Sperrankers in die sogenannte Mittellage sicher bewerkstelligen zu können, sieht die Erfindung ferner vor, daß im zwangsgeführten TrSgerelement mindestens eine einseitig offen« Kammer vorgesehen ist, in welche

mindestens ein Permanentmagnet hin- und her bewegbar ist. /

Das Halten der einzelnen Steuer- oder Sperrorgane in den sogenannten Endstellungen erfolgt erfindungsgemäß derart über die Sperranker, daß bei ungerader Anzahl der Permanentmagnete entweder die eine oder die andere Endstellung blockiert ist, während bei gerader Anzahl der Permanentmagnete über das wippenartige Trägerelement der Sperranker in eine Lage verschwenkbar ist, in welcher eine Bewegung der Trägerelemente entgegen oder in Richtung der in Richtung der Zwangsführung wirkenden Kraft bewegbar sind.

Eriindungsgemäß kann als Zwangsführung für das eine Trägerelement ein dieses und das wippenartige Trägerelement sowie eine Schraubenfeder umschließendes Gehäuse dienen. Dabei hat das Gehäuse erfindungsgemäß an einer Seite einen Durchtritt für den Snerranker, an dessen ganz oder teilweise kragenförmig nach außen abgebogenen Randteilen der Sperranker in der einen Stellung gegen eine Kraft, vorzugsweise Federkraft, anliegt.

Ohne den Grundgedanken der Erfindung insbesondere ihre Aufgabenstellung zu verlassen, wird als weitere Lösung erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß in einem wahlweise geschlossenen oder offenen Gehäuse mindestens zwei Permanentmagnete vorgesehen sind, von denen der eine wahlweise mit dem Gehäuse fest verbunden, der andere in Gch'iur.e über einen weiteren außerhalb des Gehäuses in ei η Nebengehäuse einführbaren Permanentmagneten bewegbar ist. Das Gehäuse kann dabei erfindungsgemäß mindestens eine Ausnehmung aufweisen, in die ein Spert- oder Steuerglied einführbar ist.

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•AB

Der Grundgedanke der Erfindung läßt sich auf vielen Gebieten anwenden. Insbesondere bei Sicherheitsverschlüssen oder Sicherheits-Kontaktgebern oder bei Steuerelementen. Die Erfindung läßt sich allgemein überall dort anwenden, wo es darauf ankommt, daß kein Unbefugter einen elektrischen Kontakt betätigt oder einen Sicherheitsverschluß öffnet, wie es bei den konventionellen Verschlüssen oder Schaltern leicht möglich ist. Gerade auf den vorgenannten Gebieten bringt die erfindungsgemäße Vorrichtung höchste Sicherheit, weil das Überführen der Sperr- oder Steuerglieder von der einen in die andere Endlage erst nach Erreichen einer sogenannten Mittellage eines oder mehrerer Sperranker n.öglich ist.

Anhand der in den Zeichnungen dargestellten Figuren ist die Erfindung an zwei Ausführungsbeispielen im Folgenden näher beschrieben.
Es zeigen: ^v

Figur 1 eine permanentmagnetisch gesteuerte Sperre in der einen Endlage.

Figur 2 die permanentmagnetisch gesteuerte/... Sperre der Figur 1 in Mittellage des Sperrankers.

Figur 3 die permanentmagnetisch gesteuerte Sperre der Figuren 1 und 2 kurz vor Beginn der anderen Endlage.

Ficur 4 eine andere Ausführungsform einer permanentmagnetisch gesteuerten Sperre in der einen

Endlage.

Figur 5" die Ausführungsform der Erfindung gemäß Figur 4 in der anderen Endlage.

Das als Zwangsführung ausgebildete Gehäuse 1 nimmt das gegen eine Schraubenfeder 3 schiebbar gelagerte Trägerelement 2 auf. Auf dem Trägerelement 2 drehbar

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gelagert ist das als Wippe ausgebildete Trägerelement 6 mit den eingelegten Magneten 7 und 8 angeordnet. Im Trägerelement 2 befindet sich ein Federmagnet lo. Am Trägerelement 6 ist ein Sperranker 4 befestigt, welcher in Rühestellung (Figur 1) sich in der Gehäuseöffnung 5 an nach außen abgebogenen Randteilen 13 verhakt und durch die Feder 3 festgehalten wird.

Wird nun der Induktionsstab 12 mit dem Magneten 9 (Figur 2) in die Kammer 11 eingeführt, so wird der im Trägerelement 6 eingelegte Magnet so weit abgestoßen, wie es die Magnete 8 und Io zulassen. Sind alle Magnete 7 und 8 und 9 und Io gleich gepolt und in der magnetischen Feldstärke ebenfalls gleich, so entsteht die in Figur 2 gezeigte Waagestellung. Die von den Magneten 9 auf den Magneten 7 und von dem Magneten Io auf den Magneten 8 einwirkenden Kräfte sind dann ausgeglichen. Um die Waagestellung zu erreichen, ist jedoch zunächst der Induktionsstab Λ2 mit den Trägerelement 2 so gegen die Feder 3 zu drücken, bis der Sperranker 4 aus seiner Verankerung mit dem Gehäuse 1 frei wird und sich in die Mittelstellung bewegen kann. Jetzt kann der Induktipnsstab 12 mit dem Trägerelement 2 losgelassen werden (Figur 3) und der Sperranker 4 kann sich frei durch die Gehäuseöffnung 5 bewegen. Wird der Inductions stab 12 heraus-, gezogen, so bewegt sich durch die Kraft des Magneten auf den Magneten 8. das Trägerelement 6 mit dem Sperranker 4 wieder in die gestrichelte !«age (Figur 3). Per Sperranker 4 kann so bei Betätigung des Trägerelementes 2 ohne Induktionsstab 12 wieder in die Ruhestellung (Figur 1) gebracht werden·

Dieses Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, welche Vielfalt in der Konstruktion mit Magneten möglich ist» wenn für die Funktion gleichgeartete Magnete verwendet werden, dl· es ermöglichen, eine Waagestellung zu erzielen.

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Es sei bemerkt, daß die Magnete eine Vielzahl an Polungen aufweisen können und daß die geringste Verschiebung dieser Pole eine Mittelstellung des Sperrankers unmöglich macht. Die Magnetkraft ist immer dort am größten, wo sich alle Pole (Nord-Süd) gleich gegenüber stehen. In den Figuren sind dies die eingelegten Magnete 8 im Trägerelement 6 und Io im Trägerelement 2. Die zwischen diesen Magneten 8 und erzeugte Kraft kann nur von den Magneten im Trägerelement 6 eingelegten Magneten 7 und im Induktionsstab 12 eingelegten Magneten 9 erzielt und ausgeglichen werden, wenn beide Magnete polgerecht übereinstimmen. Das wiederum läßt erkennen, daß

" eine Vielzahl von Ausführungsformen an magnetischen Induktionsstäben möglich ist.

.Die in den Figuren 4 und S dargestellte andere mögliche Ausführungsform der Erfindung sieht ein Gehäuse 14 mit den beiden Permanentmagneten 15 und 16 vor, die sich durch ihre Gleichpolung abstoßen und sich dadurch an die Gehäusewandungen pressen. Der Stößel 17 einer gedachten Steuerung kann nicht durch die im Gehäuse 14 vorgesehene Ausnehmung 13 eindringen, weil der Magnet den Weg versperrt.

Wird in die Gehäusekammer 19 der Induktionsstab 2> einge- ) ' führt (Figur 2), so wird der Magnet 16 durch die Gleichpolung zum Induktionsstab abgestoßen, und zwar so weit, bis sich die abstoßenden Kräfte des Magneten 16 zum Magneten 15 und zum Induktionsstab 2o ausgleichen· Der Magnet 16 nimmt die Mittellage ein, so daß der Stößel durch die Ausnehmung 18 in das Gehäuse 14 eindringen kann.

ist die gewünschte Sperr- oder Steuerfunktion erreicht

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Claims

Schutzansprüche

(1.))Magnetisch arbeitende Sperr- und Steuervorrich-— tung, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei wahlweise untereinander verbundene Trägerelemente (2,6) für Permanentmagnete (7,8,9.Io) vorgesehen sind, von denen das eine Trägerelement (6) als Wippe mit mindestens einem Sperranker (4) ausgebildet und das andere Trägerelement (2) zusammen mit dem wippenartigen wahlweise gegen eine Kraft, vorzugsweise Federkraft, in einer Zwangsführung (1) bewegbar ist und die beidseitig der gemeinsamen Mittenebene (E) symmetrisch in oder an den Trägerelementen (2,6) angeordnete bezw. eingeführte Permanentmagnete (7,8,9,Io) mit ihren Polen so liegen, daß die Polfolge im wippenartigen Trägerelement (6) der Polfolge im anderen Trägerelement (2) entspricht.
2.) Sperr- und Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im zwangsgeführten Trägerelement (2) mindestens eine einseitig offene Kammer (11) vorgesehen ist, in welcher ein Permanentmagnet (9) hin- und her bewegbar ist.
3.) Sperr- und Steuervorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß am wippenartigen TragerelementC6) ein Sperranker (4) befestigt ist, welcher beide Trägerelemente C 2,6) bei ungerader Anzahl der Permanentmagnete in einer Sperr- bezw. Steuerstellung festhält, während bei gerader Anzahl der Permanentmagnete über das wippenartige Trägereleraent (6) der SperrankerC4)

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in eine Lage verschwenkbar ist, in welcher eine · Bewegung beider Trägerelemente (2,6) entgegen öder in Richtung der in Richtung der Zwangsführung (1) wirkenden Kraft bewegbar sind.
4.) Sperr- und Steuervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Zwangsführung für das eine Trägereiement (2) ein das andere Trägereiement (6) und eine Schraubenfeder (3) umschließendes Gehäuse (1) dient.
5.) Sperr- und Steuervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzei chnet, daß das Gehäuse (1) an einer Seite einen Durchtritt (5) für den Sperranker (4) aufweist, an dessen ganz oder teilweise kragenförmig nach außen abgebogenen Randteilen (13) der Sperranker (4) in der einen Stellung gegen eine Kraft, vorzugsweise Federkraft, anliegt.
6.) Magnetisch arbeitende Sperr- und Steuervorrichtung, dadurch'gekenn zeichnet, daß in einem wahlweise geschlossenen oder offenen Gehäuse (14) mindestens zwei Permanentmagnete (15,16) vorgesehen sind, von denen der eine (15) wahlweise mit dem Gehäuse (14) fest verbunden, der andere (16) im Gehäuse (14) über einen weiteren außerhalb des Gehäuses (14) in ein Nebengehäuse (19) einführbaren Permanentmagneten (2o) bewegbar ist.
7. ) Sperr- und Steuervorrichtung nach Anspruch 6, d a durch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (14) mindestens eine Ausnehmung (18) aufweist, in die ein Sperr- oder Steuerglied (17) einführbar ist.

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