DE2012448A1 - Reed-Schalter - Google Patents

Description

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DR. ELISABETH JUNG

DR. VOLKER VOSSIUS 'IC Mär» Π7Π

DR. JÖRGEN SCHIRDEWAHN ,10, MoU-IJ/U

PATENTANWÄLTE

• München 23, ClemeiKstf. l#

Telefon: 341047

u.Z.: P 046 M

(Dr. S/M) '

OMRON.TATEISI ELECTRONICS CO., Kyoto / Japan

Priorität: 17. März 1969, Japan
Aninelde-Nr. : 44-20189 (20189/1969) ·

Eeed-Schalter ■

Die Erfindung "bezieht sich auf einen elektrischen Schalter, der nach Relaisart auf ein magnetisches Feld anspricht, das von außen her angelegt wird. Mehr im einzelnen bezieht sich die Erfindung auf einen abgedichteten Schalter bzw. einen Reed-Schalter oder ein Reed-Relais mit zwei oder mehr Kontakten, zwei oder mehr magnetischen Polen, die auf ein von außen her zum Schalten der Kontakte angelegtes magnetisches Feld ansprechen, und außerdem einer in dem Bereich bei und rund um die Pole angeordneten Schutzgasatmosphäre, die

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durch eine Dichthülle abgeschlossen ist.

Es ist bekannt, daß «in Reed-Schalter wenigstens eine Zunge aufweist, die aus nachgiebigem magnetischem Metall hergestellt wird und in einer Umhüllung abgedichtet wird. Die konventionellen Reed-Schalter weisen ein Paar von Zungen von derselben Abmessung und desselben Materials auf. Es wurde jedoch festgestellt, daA ein solcher Reed-Schalter mit einem Paar von Zungen derselben Abmessung und desselben Materials dazu neigt, an den Zontakten zu flattern und relativ wenig Wischwirkung auszuüben, wenn man diesen Schalter mit einer Bauart vergleicht, bei der ein Paar von Zungen verwendet wird, die sich in Abmessung und Material unterscheiden.

Es wurde bereits vorgeschlagen, einen Reed-Schalter mit einem Paar magnetischer Pole auszustatten, von denen .eine eine konventionelle Zunge ist, während die andere eine starre Röhre aus magnetischem Material ist. Indessen hat dieser vorgeschlagene Reed-Schalter den Nachteil, daß die Ampere-Wicklungen eines umgebenden magnetischen Peldes zum öffnen und Schließen der Kontakte zu hoch sind und daß namentlich die Empfindlichkeit zu niedrig ist, da eine Zunge dieses Paares magnetischer Pole sich nicht bewegen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorteile der genannten beiden Ausführungsformen zu vereinen. Im ein-

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zelnen wird dabei erstrebt» daß in Bezug auf einen konventionellen Reed-Schalter die Kontakte weniger flattern können, eine gute Wischwirkung auftritt und ferner doch ein leil des Reed-Sehalters, der magnetisch, ansprechbar ist, aus einer Röhre besteht, mit der man Luft absaugen und ein Schutz-, gas einfüllen kann, " ·

Die Erfindung geht daher von einem Reed-Schalter aus, der wenigstens zwei zungenförmige magnetische Pole aus federnd nachgiebigem Metall aufweist, die auf ein sie umgebendes magnetisches Feld zur Herstellung von Kontakt an ihren freien-Enden durch gegenseitige Berührung ansprechen und die in einer Schutzgasatmosphäre angeordnet sind, .die in einem sie umgebenden Gehäuse eingeschlossen ist» ':.-'....

Die Erfindung ist zur Lösung der genannten Aufgabe dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der aungenförmigen Heed-Kontakte ein teilweise abgeflachter Teil eines Rohres aus federnd nachgiebigem magnetischen Material ist.

■Die Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen noch näher erläutert» Es zeigen:

Mg» 1 einen Längsschnitt eines Hauptteils einer ersten ₍ Ausführungsform gemäß der Erfindung; ■

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' Pig· 2 eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Reed-Kontaktes bzw. einer Zunge, wie sie bei dem Reed-Schalter "bzw. Reed-Relais gemäß Fig. 1 Verwendung findet;

Figo 3 einen Längsschnitt eines Hauptteils einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;

Pig. 4 eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Reed-Kontaktes, wie er in dem Reed-Schalter gemäß Pig. 3 Verwendung findet;

Pig. 5 eine Seitenansicht eines dritten Reed-Schalters nach der Erfindung; und

Pig. 6 eine Draufsicht einer möglichen Eingangsvorrichtung unter Verwendung des Reed-Schalters gemäß Pig. 5.

Da in den Schalter- bzw. Relais-Kontruktionen gemäß den Pig» 1 bis 2, 3 bis 4» 5 bis 6 gemeinsame Merkmale verwendet werden, bezieht sich die nachfolgende Beschreibung der den Schalter bzw. das Relais gemäß der Erfindung bildenden Elemente auf jeder einzelnen dieser Piguren und in

für
jeder dieser Piguren werden/die füreinander entsprechenden

Teile gleiche Bezugsziffern verwendet.

Bei der ersten Ausführungsform gemäß der Pig. 1 und 2 ist ein Paar von Zungen 1 und 2 in einem Gehäuse in Gestalt

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einer Glasrohre 3 eingekapselt. Die Zungen 1 und 2 bilden ein Paar magnetischer Pole, die auf ein von außen her angelegtes, sie umgebendes magnetisches PeId ansprechen. Die Zunge 2 ist von konventioneller Reed-Bauart, und wie es hergestellt, in^dem man' ein Teil einer massiven Stange 21 aus federnd-nachgiebigem und magnetischem Metall als Reed-Teil 23 formt, wobei daa Metall eine Eisen-Nickel-Legierung aus beispielsweise 48 fo Eisen und 52 i» Nickel sein kann.

Die andere Zunge 1 besitzt die spezielle Konstruktion, die für die Erfindung charakteristisch ist. Dementsprechend ist die Zunge 1_ hergestellt, indem man ein Teil eines Rohres 11 aus federnd-nachgiebigem und magnetischem Material wie etwa aus der genannten Eisen-Nickel-Legierung als Reed-Zunge 13 formt· Um dem Rohr 11 die Form des Reedteils 13 zu verleihen, hat es sich bewährt, bei dem dargestellten Rohr 11 einen Teil durch Pressen des Werkstückes zum Formen des Reed-Teils 13 abzuflachen. Ein an der Innenseite verlaufendes loch 15 wird am innersten Ende/des Rohres 11 beispielsweise 1 .. ". , hergestellt, indem man ein Teil in der Nähe des festgehaltenen Endes des Reed-Teils 13 zugleich mit dessen Abflachung abschert* Jedes Reed-Teil 13» 23 ist vorzugsweise so geformt, daß die Längsachsen des . Reed-Ieils nicht in derselben Ebene wie die Längsachse des verbleibenden rohrförmigen bzw, haltenden Teils verlaufen, wie man aus den Pig· ersehen kann. Mit dieser Konstruktion

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können die Zungen 1 und 2 koaxial in dem Abdichtgehäuse abgedichtet eingesetzt werden, wobei gleichzeitig ein erwünschter Spalt zwischen den freien Enden 15 und 25 der Zungen eingehalten wird.

Als abdichtendes Gehäuse schließt eine Glasumhüllung 3 die Reed-Teile 13»-23 ein, die mit der Glasumhüllung verbunden sind, d.ie gleichzeitig eine Gasmischung wie Stickstoff mit einem Anteil von 3 i» Wasserstoff einschließt. In der Umhüllung sind die Zungen so gehalten, daß ein bestimmter Spalt zwischen ihnen bei Abwesenheit eines magnetischen Feldes verbleibt, so daß sie ein Paar elektrischer Kontakte bilden.

Bei dem oben beschriebenen Reed-Relais kann die Röhre 11, die mit einem Raum 31 in der Umhüllung 3 über das loch 14 verbunden ist, als Rohrleitung zum Auspumpen von'Luft aus der Umhüllung,zum Einfüllen des Mischgases in den Raum 31 verwendet werden. Im Falle einer solchen Anwendung des Rohres 11 kann man die Röhre nach dem Einfüllen des Schutzgases abdichten, indem man beispielsweise einen Teil der Röhre 14 außerhalb der Umhüllung 3 abquetscht oder verschweißt oder verlötet, z.B,, mit Weichlot, um di'e Abdichtung herzustellen. Eine Wickelung 4₅ dient dazu, ein magnetisches Feld an den magnetischen Polen anzulegen·

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Wenn der Reed-Teil 13 des Reed-Schalters "bzw« Reed-Relais des vorbeschriebenen Beispiels dieselbe Länge, dieselbe Breite, dieselbe Dicke und dasselbe Material hat, wie der Reed-Teil 23, so unterscheiden sich doch die Nachgiebigkeit und demzufolge die Eigenschwingungen dieser zwei Zungen voneinander, und· man beobachtet ein befriedigend kleines Flattern und eine größere Wischwirkung zwischen den Kontakten als bisher. Demzufolge wird das Auftreten von aufgerauhten Oberflächen an den Kontakten deutlich minimal gehalten, Darüberhinaus wird nur ein relativ schwaches m^· netisches PeId und damit ein geringer Aufwand an Ampere-Windungszahlen zum Anziehen, und Löoen der Kontakte benutzt, da beide Zungen niedrige Tederharte besitzen«

Bei der Herstellung dee Reed-Äelais dör Erfindung kann der in der Umhüllung enthaltene laum auf ruhige Weise dicht abgeschlossen werden, ohne daß ein mechanischer Söhoek nach der thermischen Behandlung zur Bemagnetisierung und nach dem.anschließenden JPÜllen des G-asgemisches unter dem gewünschten Druck- in die""tlmhüilung ausgeübt wirä, wodurch der Effekt einer demagnetisi^renden Behandlung erreicht wird j dadurch können befrieaigeiideOhära^ örhaiten werden. Au'ßeirdem erlaubi die Anordnung nach der Erftodung ein Einfüllen de^ Schutzgases in die Umhüllung mit der ais meisten gewüas^ten Atmösphäie von beispieisweiee um 1,03 atm,, was ein höherer Wert ist als üblich und kaum bei

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der konventionellen Reed-Relais Anordnung erreicht werden kann.

Bei dem in den Fig. 3 und 4 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel öffnet sich ein schmales Außenseitenloch 16 auf einem Teil des Rohres 11, welches außerhalb von der Umhüllung 3 exponiert ist, und daö Außenende des Rohres 11 ist so abgequetscht, daß es ein abdichtendes Ende 17 bildet. Die anderen !eile dieser Ausführungsform sind ähnlich wie bei dem ersten Beispiel ausgebildet. Das besondere Merkmal dieses Reed-Relais besteht darin, daß das Abdichten des Raumes 31 innerhalb der Umhüllung 3 sehr einfach und außerdem sehr ruhig gemacht werden kann, indem man lediglich das kleine Außenseitenloch 16 am Rohr 11 beispielsweise durch elektrisches Schweißen oder mittels Löten abschließt.

Bei dem in den Pig. 5 und 6 dargestellten dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die äußeren Enden der Reed-Teile 3 bzw. Zungenteile 13 und 23 als flache Anschlußspitzen 18 bzw. 28 in einer solchen Weise ausgebildet, daß die Oberflächen der flachen Ansehlußspitzen 18, 28 unter einem bestimmten Winkel von beispielsweise 90° gegenüber den Oberflächen der Eeed- bzw. Zungenteile 13 und 23 angeordnet sind. Eine Folge dieser Ausbildung besteht darin, daß der Reed-Schalter in einem Schlitz 53 einer gedruckten Schaltungskarte 5 unter einem genau bestimmten Winkel zwi-

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sehen den Oberflachen .der Reed-Teile 13» 23 und einer Fläche der gedruckten Schaltungskarte 5 angebracht werden kann, indem man die flachen Endspitzen bzw. aus der Zeichnung ersichtlichen Endstücke 18 und 28 an gedruckte leiter 51, 52 auf der Schaltungskarte 5 bzw« Schaltungstafel 5 auflötet» Ein sich bewegender ,Permanentmagnet 6 wird dann so angeordnet 9 daß er sich parallel zur Achse des Reed-Schalters bewegen kann und dabei eine Stange 61 antreibt, die beispielsweise mit einem Druckknopf eines Schaltbords verbunden oder verkittet sein kann« Eine Rückstellfeder 62 und ein Widerlager 63 für die Feder dienen zur Rückstellung des Magneten 6.

Bei der im Zusammenhang mit Fig. 6 beschriebenen "Vorrichtung gleicht ;)ede Entfernung der Zungenteile.. 13 und 23 von dem Permanentmagnet 6 der anderen, wenn dieser sich unmittelbar oberhalb der Zungen 13 und 23 befindet, und das ermöglicht ein genaues und zuverlässiges Ansprechen des Reed-Relais bzw, des Reed-Schalters auf die Stellung des sich, bewegeiden Permanentmagneten 6, .''.■"

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Claims (3)

1. - ίο- -

   Ansprüche

   ( ~l1 Reedschalter bzw. Reed-Relais mit wenigstens zwei zungenförmigen magnetischen Polen aus federnd-nachgiebigem Metall, das auf ein es umgebendes magnetisches Feld anspricht und an seinen freien Enden angeordnete Berührungskontatkte aufweist, wobei eine Schutzgasatmosphäre den Bereich bei und rund um:;die magnetischen Pole umgibt und durch ein abdichtendes Gehäuse eingeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens eines (1) der zungenförmigen magnetischen Pole (1, 2) ein teilweise abgeflachter (13) Zungenteil eines Rohres (11) aus federnd-nachgie- bigem Material ist.
2. 2. Reed-Schalter oder Reed-Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der abgeflachte magnetische Pol (1) auf auf seinem der abgeflachten Reed-Zunge abgewandten Ende des Rohres (11) eine abgeflachte Anschlußspitze bzw. Anschlußzunge (17) aufweist, und daß zwischen der Kontaktzunge (13) und der Anschlußzunge (17) ein unabgeflachter Rohrteil mit dem Abdichtungsgehäuse (3) verbunden ist.
3. 3. Reed-Schalter oder Reed-Relais nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das mit dem Gehäuse (3) verbundene, z. B. verkittete,- Rohr-

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   teil (11) ein sich in das Innere des Gehäuses (Η) öffnen-

   des Loch aufweist, das über das Rohrteil mit der Außenseite des Gehäuses verbunden ist, _^ "^" '

   4· Reed-Relais oder "Reed-Schalter nach den. Ansprüchen 2 und 3, dadurch g e k e η η ζ e i c h η et , daß zwischen dem Gehäuse (3).und der Anschlußzunge (17) ein weiteres, außerhalb des, Gehäuses angeordnetes Verbindungsloch (16) vorgesehen ist, welches durch ein Dot oder durch Schwelung verschlossen ist,

   5» Reed-Schalter oder Reed-Relais nach Anspruch 3 oder 4, dadurch g e k en η ζ ei c h η e t , daß das innerhalb des Gehäuses (5) angeordnete Loch (14) sich am innersten liegenden Ende des rohrförmigen Teiles (ti) am Ansatz des zungenförmigen Teiles (13) öffnet. ^;

   6, Reed-Relais oder Reed-Schalter nach einem-der An-? . Sprüche 2 bis 5»· dadurch g e k e η η ζ e i c h n.e t , daß beide Pole (1,2) abgeflachte Anschlußsptizen (18, 28) aufveLsen, die unter einem bestimmten Winkel, vorzugsweise von etwa 90°, gegenüber der Fläche der Zungenteile (13»23) der magnetischen Pole verdreht sind· . ,

   7« Reed-Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch

   g β k en η ζ e lehnet , daß die Ebenen der flachen

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   magnetischen Kontaktzungen (13»23) jeweils axial gegenüber ihren Anschlußteilen (11, 21) versetzt sind, mit denen sie im Gehäuse (3) "befestigt sind«

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   Leer s e11e