DE2032090B2 - Schalteinrichtung - Google Patents

Description

kleiner magnetischer Teilfluß verläuft.

Die Schaltfolge der Schalteinrichtung läßt sich in der Weise variieren, daß entweder die bei Beginn der Schaltänderung durch magnetischen Kurzschluß elektrisch unterbrochen gewesene Kontaktvorrichtung nach Aufhebung des magnetischen Kurzschlusses elektrisch schließt, bevor die andere kontaktvorrichtung durch magnetischen Kurzschluß elektrisch unterbricht, oder daß über einen gewissen Zwischenbereich des Verstellweges des Stellgliedes hinweg beide Kontaktvorrichtungen gleichzeitig magnetisch kurzgeschlossen und damit elektrisch unterbrochen sind.

Die zuletzt genannte Arbeitsweise wird durch Maßnahmen gemäß Anspruch 4, die zuletzt genannte dagegen durch Maßnahmen gemäß Anspruch 5 erreicht.

Um exakte Ausgangspositionen der Schalteinrichtung zu erzielen, können Maßnahmen gemäß Anspruch 6 zweckmäßig sein.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert.

Die Zeichnung zeigt eine Schalteinrichtung, die zwei magnetisch betätigbare Kontaktvorrichtungen i und 2 bekannter Bauart enthält. Beide Kontaktvorrichtungen sind untereinander gleichartig ausgebildet, die Kontaktvorrichtung 1 ist teilweise geschnitten gezeichnet. Mit 3 ist eine Trägerplatte aus magnetisierbarem Blech bezeichnet, an der eine Düse 4 ausgebildet ist, damit man bei der relativ geringen Blechstärke der Trägerplatte genügend Werkstoff zur Verfügung hat, um mittels einer Druckglaseinschmelzperle 5 einen magnetisierbaren Stiftkern 6 mechanisch fest, elektrisch isoliert und gasdicht etwa senkrecht zu deren Ebene in die Trägerplatte 3 einsetzen kann. Auf die Trägerplatte 3 ist ein Schutzdeckel 7 gasdicht aufgesetzt, so daß ein gekapselter Raum 8 entsteht, welcher mit inertem Gas gefüllt sein soll. In diesen gekapselten Raum 8 hinein ragt das eine Ende 9 des Stiftkernes 6, welches mit einem über eine Blattfeder 10 am Schutzdeckel 7 beweglich befestigten Kontaktanker 11 kontaktgebend zusammenarbeitet. Dieser Kontaktanker 11 liegt in der gezeichneten Ruhelage an einer Einprägung 12 des Schutzdeckels 7 unter Vorspannung an und bildet dabei mit dem Ende 9 des Stiftkernes 6 einen Arbeitsluftspalt 13. Die beiden Kontaktvorrichtungen 1 und 2 sind mit achsensymmetrisch fluchtenden Stiftkernen spiegelbildlich zueinander derart angeordnet, daß zwischen den freien Enden der Stiftkerne 6 bzw. 6' eine mit 14 bezeichnete Distanzstrecke besteht. Mit 15 ist eine neue aus permeablem Werkstoff ausgebildete Rohrhülse bezeichnet, welche auf den Stiftkernen 6 und 6' zwischen zwei Endstellungen A und B verschiebbar gelagert ist und das die Schalteinrichtung beeinflussende Stellglied bildet. Parallel zu den beiden Trägerplatten 3 und 3' ist jeweils eine Flußplatte 16 bzw. 16' angeordnet, deren Enden von einem in der gezeichneten Pfeilrichtung polarisierten Dauermagneten 17 überbrückt sind und die im Bereich der Stiftkerne 6, 6' jeweils eine Lochung 18 bzw. 18' aufweisen. Diese Lochungen sind in einer aus der Zeichnung unschwer erkennbaren Weise derart bemessen, daß der magnetische Übergangswiderstand zwischen den Lochrändern und dem zugehörigen Stiftkern 6 bzw. 6' bedeutsam größer ist als derjenige des Arbeitsluftspaltes 13 bzw. 13' und andererseits ist der Außendurchmesser der Rohrhülse 15 derart dimensioniert, daß dieselbe in ihren Endstellungen A bzw. B in die betreffende Lochung der Flußplatte mit geringem Luftspalt eintauchen kann Mit 19 sind Isolierfolien zwischen den Polen des Dauermagneten 17 und den Flußplattcn 16, 16' bezeichnet, mit deren Hilfe die beiden Kontaktvorrichtungen 1 und 2 elektrisch voneinander trennbar sind, somit dies nach der jeweiligen Schaltaufgabe erforderlich sein sollte.
Die Arbeitsweise der dargestellten Schalteinrichtung ist folgende:

Der vom Dauermagnet 17 ausgehende magnetische Wirkfluß verläuft in Richtung zur Kontaktvorrichtung 1 hin über die Flußplatte 16 und tritt dann praktisch in

ίο voller Stärke in die Rohrhülse 15 über, ohne über den Arbeitsluftspalt 13 der Kontaktvorrichtung 1 zu verlaufen, weil die Rohrhülse 15 infolge ihres in der gezeichneten Endstellung A vorhandenen Eintauchens in die Lochung 18 der Flußplatte 16 den Arbeitsluftspalt 13 magnetisch kurzschließt. Der Kontaktanker 11 befindet sich deshalb in der Ruhelage, d. h. die Kontaktvorrichtung 1 ist unterbrochen. In der Rohrhülse 15 verläuft nun der Dauermagnetfluß unter Einbeziehung eines Parallelweges über den Kontaktstift 6 zum Kontaktstift 6' und von dort weiter zwangläufig über dessen kontaktgebendes Ende 9' zum Kontaktanker 11' und schließt sich letztlich über die Flußplatte 16 zum Gegenpol des Dauermagneten 17. Der Kontaktanker 11' der Kontaktvorrichtung 2 ist also angezogen und die Kontaktvorrichtung 2 somit elektrisch geschlossen. Wird nun das als Rohrhülse 15 ausgebildete Stellglied mittels einei nicht näher dargestellten Einrichtung, beispielsweise mittels eines Tastengliedes oder dergleichen aus der gezeichneten Endstellung A in Richtung

jo zur entgegengesetzten Endstellung S hin verschoben, so verläßt in einer gewissen Zwischenstellung das bisher in die Lochung 18 eingetauchte Ende der Rohrhülse 15 die Flußplatte 16, so daß der bisher bestandene magnetische Kurzschluß im Arbeitsluftspalt 13 aufgehoben wird und die Kontaktvorrichtung 1 anspricht, d. h. ihren Kontakt schließt. Andererseits ist jedoch bei der gezeichneten Länge der Rohrhülse 15 deren entgegengesetztes Ende von der Flußplatte 16' noch so weit entfernt oder jedenfalls noch nicht in deren Lochung 18' eingetaucht, daß ein magnetisch ausreichender Kurzschluß des Arbeitsluftspaltes 13' der Kontaktvorrichtung 2 eintritt. Die Kontaktvorrichtung 2 bleibt also weiterhin elektrisch geschlossen, so daß in der vorgenannten Zwischenstellung beide Kontaktvorrichtungen gleiches zeitig betätigt, d. h. elektrisch geschlossen sind. Erst wenn das Stellglied 15 weiter in Richtung zu seiner Endstellung B verschoben wird, erfolgt ein magnetischer Kurzschluß der Kontaktvorrichtung 2, wie er zur Endstellung A bereits beschrieben wurde. Es liegt somit

so ein Schaltzustand der Schalteinrichtung vor, bei dem entgegengesetzt zur Ausgangsstellung A die Kontaktvorrichtung 1 elektrisch geschlossen und die Kontaktvorrichtung 2 elektrisch unterbrochen ist, wobei in gewissen Zwischenstellungen wie vorerwähnt beide Kontaktvorrichtungen gleichzeitig geschlossen sind. Eine in den Endstellungen gleichartige, in gewissen Zwischenstellungen jedoch entgegengesetzte Schaltlage läßt sich in einfacher Weise bei grundsätzlich gleichem Aufbau der Schalteinrichtung erreichen, wenn die Rohrhülse 15 in Richtung der Längsachse der Kontaktstifte 6, 6' im Unterschied zum gezeichneten Ausführungsbeispiel so lang dimensioniert wird, daß sie in gewissen Zwischenstellungen gleichzeitig in beide Loclungen 18 bzw. 18' der Flußplatten 16 bzw. 16' eintaucht. Hierbei werden nämlich die Arbeitsluftspalte beider Kontaktvorrichtungen 1 und 2 gleichzeitig magnetisch kurzgeschlossen und folglich sind beide Kontaktvorrichtungen während dieser Zwischenstellun-

gen der Rohrhülse 15 auch elektrisch gleichzeitig unterbrochen. Die vorerwähnten Schaltfolgen lassen sich selbstverständlich sowohl in der Weise anwenden, daß die beiden Kontaktvorrichtungen galvanisch voneinander getrennt sind und folglich ihre Kontakte auf separate Stromkreise schallen können oder es lassen sich beide Kontaktvorrichtungen auch elektrisch zu einem sogenannten Folge-Umschalter vereinigen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Dauermagnetbetätigte Schalteinrichtung, bei der zwei gekapselte Ankerkontakte, jeweils bestehend aus einer magnetisierbaren Trägerplatte, einem senkrecht zu deren Ebene isoliert in die Trägerplatte eingesetzten magnetisierbaren Stiftkern und einem parallel zur Trägerplattenebene beweglich angeordneten Anker, sich einander mit den freien Enden der Stiftkerne gegenüberliegend, magnetkreisbildend angeordnet sind, bei der ein Magnetfeld beeinflussendes Stellglied vorgesehen ist, das durch Verschiebung in Richtung der Längsachse der Stiftkerne in seinen beiden Endstellungen die Arbeitsluftspalte der beiden Ankerkontakte wechselweise magnetisch kurzschließt, dadurch gekennzeichnet, daß beide Ankerkontakte zusammen mit zwei F!ußführungsteilen (16, 16'), einem ortsfest angeordneten, die Ankerkontakte parallel zu den Stiftkernen (6, 6') überbrückenden Magneten (17) und dem Stellglied (15) einen gemeinsamen Flußkreis bilden.

2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flußführungsteile (16, 16') als parallel zur Trägerplatte (3, 3') verlaufende Platten ausgebildet sind, deren Enden von dem in Richtung der Längsachse der Stiftkerne polarisierten Magneten (17) überbrückt sind und die im Bereich der Stiftkerne (6, β') eine Lochung (18, 18') von solcher Größe aufweisen, daß der magnetische Übergangswiderstand zwischen den Lochrändern und dem betreffenden Stiftkern mehrfach größer ist als derjenige des Arbeitsspaltes (13, 13') bei abgefallenem Anker, und daß das Stellglied als eine auf den Stiftkernen (6,6') verschiebbare und in ihren Endstellungen (A, B) jeweils die Lochung (18, 18') der betreffenden Flußplatte (16, 16') zumindest an deren Oberfläche magnetisch satt überbrückende Rohrhülse (15) ausgebildet ist.

3. Schalteinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flußführungsplatten (16, 16') eine in Richtung des Verstellweges (A, B) der Rohrhülse (15) derart dimensionierte Dicke besitzen, daß die Rohrhülse (15) in ihren Endstellungen (A, B) zumindest über einen gewissen Bereich der Dicke der Flußführungsplatten (16, 16') in deren Lochungen (18,18') eintaucht.

4. Schalteinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrhülse (15) kürzer ist als der lichte Abstand zwischen den einander zugekehrten Oberflächen der beiden FluQplatten (16,16').

5. Schalteinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrhülse (15) langer ist als der lichte Abstand zwischen den einander zugekehrten Oberflächen der beiden Flußplatten (16, 16'), jedoch um soviel kürzer als der gesamte Verstellweg (A, B) bemessen ist, daß die Rohrhülse (15) in jeder ihrer Endstellungen (A, B) jeweils nur eine der beiden Lochungen (18, 18') in den Flußplatten (16, 16') magnetisch überbrückt. *><>

6. Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer Feder ausgerüstet ist, unter deren Einfluß das Stellglied (15) bei nichtbetätigter Schalteinrichtung eine vorbestimmte Ruhestellung (A oder B) einnimmt.

Die Erfindung betrifft eine dauermagnetbetätigte Schalteinrichtung, bei der zwei gekapselte Ankerkontakte, jeweils bestehend aus einer magnetisierbaren Trägerplatte, einem senkrecht zu deren Ebene isoliert in die Trägerplatte eingesetzten magnetisierbaren Stiftkern und einem parallel zur Trägerplattenebene beweglich angeordneten Anker, sich einander mit den freien Enden der Stiftkerne gegenüberliegend, magnetkreisbildend angeordnet sind, bei der ein Magnetfeld beeinflussendes Stellglied vorgesehen ist, das durch Verschiebung in Richtung der Längsachse der Stiftkerne in seinen beiden Endstellungen die Arbeitsluftspalte der beiden Ankerkontakte wechselweise magnetisch kurzschließt.

Eine derartige Schalteinrichtung ist durch das DE-GM 69 28 980 bekannt. Dort werden die Stellglieder durch Magnete gebildet, die bekanntlicherweise aus einem relativ schwer zu bearbeitenden Werkstoff bestehen. Die Herstellung derartiger Magnete mit aufwendiger geometrischer Form ist demnach teuer. Weiterhin ist eine verlustarme Ankopplung eines derartigen Stellmagneten an den magnetischen Kreis nur sehr schwer durchführbar.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine dauermagnetbetätigte Schalteinrichtung aufzuzeigen, die weniger aufwendig und damit kostengünstiger als die bekannte Schalteinrichtung herstellbar ist. Weiterhin soll es möglich sein, ohne großen und kostenträchtigen Aufwand "erschiedene Schaltformen zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird bei einer Schalteinrichtung der eingangs genannten Art durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angegebenen Mittel gelöst.

Der Vorteil gegenüber anderen Einrichtungen besteht darin, daß der Magnet eine einfache geometrische Form aufweisen kann, die sich leicht bearbeiten läßt. Weiterhin ist bei dieser Einrichtung nur ein Magnet erforderlich, und zwar unabhängig von dem gewünschten Schaltverhalten, da die Ansteuerung der Ankerkontakte das Stellglied übernimmt. Dabei kann das Stellglied aus einem Werkstoff bestehen, der sich einfach bearbeiten und in die geeignete Form bringen läßt.

Darüber hinaus sind Schaltfolgen erzielbar, bei denen ausgehend von einer beliebigen der beiden Endlagen des Stellgliedes stets die eine der beiden Kontaktvorrichtungen magnetisch kurzgeschlossen, d. h. elektrisch unterbrochen, hingegen die andere elektrisch geschlossen ist und in der entgegengesetzten Endlage des Stellgliedes diese vorgenannten Schaltfolgen an den beiden Kontaktvorrichtungen gerade entgegengesetzt sind, d. h. also im einfachsten Fall die Schalteinrichtung bereits als Wechselschalter funktioniert. Werden beide Kontaktvorrichtungen jedoch galvanisch entsprechend miteinander verbunden, so läßt sich außerdem ohne weiteres Zutun auch ein Folge-Umschalter schaffen.

Führt man Maßnahmen nach Anspruch 2 durch, so ergeben sich gleichzeitig die Vorteile einer magnetisch günstigen Ankopplung für den Magneten über die großflächigen Trägerplatten und eine einfache Ausbildung des Stellgliedes, das die Form einer rationell herstellbaren einfachen Rohrhülse haben kann.

Durch Maßnahmen gemäß Anspruch 3 wird mit einfachsten Mitteln das angestrebte hohe Schaltverhältnis spürbar verbessert, weil die in die Lochung eintretende Rohrhülse einen satten magnetischen Kurzschluß hervorruft, so daß über den eigentlichen Arbeitsluftspalt der betreffenden Kontaktvorrichtung praktisch kein oder nur noch ein vernachlässigbar