DE2351182A1

DE2351182A1 - Electric switch with stabilising permanent magnet - has contacts at ends of moving contact support and fixed counter contacts

Info

Publication number: DE2351182A1
Application number: DE19732351182
Authority: DE
Inventors: Hans Michels
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1973-10-11
Filing date: 1973-10-11
Publication date: 1975-05-07

Abstract

The permanent magnet holds, after each switching step a contact element, consisting of electrically and magnetically conductive material, in a stable position. The contact element has at its ends electric contacts, cooperating with stationary mounted counter contacts. The contact element is connected to an actuating key. The permanent magnet has a body with at least two smooth, parallel surfaces without projections. One smooth surface of the permanent magnet is connected with a magnetically conductive plate, carrying the stationary counter contacts, while its other smooth surface is connected mechanically and magnetically with the moving contact element which rests on the permanent magnet and is laterally secured by a support. The moving contact element can assume three stable positions.

Description

Die Erfindung "betrifft einen elektrischen Schalter mit einem Dauermagneten, der nach'jedem Schaltvorgang ein im wesentlichen aus elektrisch und magnetisch leitfähigem Material "bestehendes Kontaktstück in einer stabilen Lage hält, mit elektrischen Kontakten an den Enden des beweglichen Kontaktstückes sowie mit fest montierten Gegenkontakten und mit einem mit dem "beweglichen Kontaktstück verbundenen Drücker.The invention "relates to an electrical switch having a Permanent magnet, which after each switching process is essentially a made of electrically and magnetically conductive material "keeps the contact piece in a stable position, with electrical contacts at the ends of the movable contact piece as well as with fixed mating contacts and with a pusher connected to the "movable contact piece".

Ein solcher elektrischer Schalter ist beispielsweise aus der DT-AS 1 289 569 bekannt. Bei diesem Schalter ist ein in der Mitte abgeknicktes Kontaktstück verwendet, auf dem ein Drücker montiert ist, der mittels eines Stiftes gelagert und um seine Querachse drehbar angeordnet ist. Der bekannte elektrische Schalter besitzt zwei stabile Endstellungen, in denen er mit Hilfe eines Dauermagneten gehalten wird. Bei dem bekannten Schalter ist eine besondere Ausgestaltung des Dauermagneten derart nötig, daß das Kontaktstück in jeder stabilen Endstellung gleichzeitig jeweils einen Süd- und einen Nordpol des Dauermagneten berührt, und somit durch- Schließen des magnetischen Kreises unmittelbar über die Kontaktverbindung gehalten wird. Der Dauermagnet muß einesteils relativ groß sein und muß zur Erfüllung seiner Punktionen zusätzlich gesondert "bearbeitet werden.Such an electrical switch is, for example, from DT-AS 1 289 569 known. This switch uses a contact piece that is bent in the middle and on which a button is attached is mounted, which is mounted by means of a pin and rotatably arranged about its transverse axis. The well-known electric The switch has two stable end positions, in which it is held by means of a permanent magnet. With the well-known Switch, a special design of the permanent magnet is necessary in such a way that the contact piece is in every stable end position at the same time touches a south and a north pole of the permanent magnet, and thus through-closing the magnetic Circle held directly over the contact connection will. The permanent magnet must on the one hand be relatively large and must also be processed separately in order to fulfill its punctures will.

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Es "besteht die Aufgabe, einen einfacheren Schalteraufbau zu finden.It "is the task of a simpler switch structure Find.

Die Aufgabe wird bei einem Schalter der eingangs genannten Art erfindungsgmäß dadurch gelöst, daß der Dauermagnet ein Körper mit wenigstens zwei glatten annähernd parallelen Flächen ohne Vorsprünge ist, daß der Dauermagnet mit einer glatten Fläche mit einer ebenen, magnetisch leitenden Platte, die die festen Gegenkontakte trägt, und mit der anderen glatten Fläche mit dem beweglichen Kontaktstück mechanisch und magnetisch in Verbindung steht, daß sich das bewegliche Kontaktstück auf dem Dauermagneten abstützt und seitlich, durch, eine Haltevorrichtung gehalten ist, und daß drei stabile Stellungen des Kontaktstückes schaltbar sind. Durch diese Anordnung wird es zunächst möglich, einen sehr einfachen Dauermagneten einzusetzen, der nicht besonders bearbeitet werden muß. Zusätzlich besteht die Möglichkeit durch die flache Ausbildung der Auflagefläche für das Kontaktstück auf dem Dauermagneten eine dritte stabile Lage des KontaktStückes vorzusehen, wodurdh der Schalter zusätzlich noch als Dreipunktschalter einsetzbar ist. In jeder Endstellung schließt sich der magnetische Kreis vom einen Pol des Dauermagneten über das Kontaktstück und die ebene Platte zu dem anderen Pol des Magneten, der auf dieser Platte befestigt ist. Vorzugsweise wird der Körper des Dauermagneten ein Quader sein.The object is achieved according to the invention in a switch of the type mentioned in that the permanent magnet is a Body with at least two smooth approximately parallel surfaces without projections is that the permanent magnet with a smooth surface with a flat, magnetically conductive plate, which carries the fixed mating contacts, and with the other smooth Surface is mechanically and magnetically connected to the movable contact piece that the movable Contact piece supported on the permanent magnet and laterally, through, a holding device is held, and that three stable positions of the contact piece can be switched. Through this arrangement it is initially possible to use a very simple permanent magnet that does not have to be specially processed. In addition, there is the possibility of the flat design of the contact surface for the contact piece on the permanent magnet to provide a third stable position of the contact piece, where the switch can also be used as a three-point switch. Closes in every end position the magnetic circuit from one pole of the permanent magnet via the contact piece and the flat plate to the other pole of the Magnet attached to this plate. The body of the permanent magnet will preferably be a cuboid.

Es ist vorteilhaft, daß das bewegliche Kontaktstück zwei Vorsprünge aufweist, die annähernd im rechten Winkel zu ihm abgebogen sind, und die im montierten Zustand seitlich an dem Dauermagneten vorbeiragen und an der ebenen Platte mit einem Stift gehalten sind. Die seitliche Führung des Kontaktstückes legt die zunächst nicht fest definierte Lage des KontaktStückes auf dem Dauermagneten fest. Gleichzeitig garantiert sie, daß beim Schalten mittels des Drückers das Kontaktstück nicht seitlich ausweicht. Liegen die Ursprünge seitlich am Magneten an, so wird die magnetische Wirkung des Magneten noch erhöht.It is advantageous that the movable contact piece has two projections has, which are bent approximately at right angles to him, and the side in the assembled state the permanent magnet and are held on the flat plate with a pin. The lateral guidance of the contact piece defines the initially not firmly defined position of the contact piece on the permanent magnet. Guaranteed at the same time they that when switching by means of the pusher, the contact piece does not move to the side. The origins lie on the side of the magnet, the magnetic effect of the magnet is increased.

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Vorzugsweise werden die zwei den Kontakten des Kontaktatückes in der Ruhestellung am nächsten liegenden Kanten des Dauermagneten abgerundet sein. Beim eigentlichen Schaltvorgang aus der Ruhestellung heraus ist zunächst ein Kippen des Kontaktstückes über eine Kante des Dauermagneten zu "beobachten. Danach wird das Kontaktstück seitlich etwas über den Dauermagneten abrutschen, bis es in seiner Endstellung, bei der Berührung des Kontaktstückes mit der ebenen Platte, zur Ruhe kommt. Jetzt liegen auch die seitlich isoliert an Kontaktstück und ebener Platte montierten Kontakte aufeinander. Ein Abrunden der Kanten des Dauermagneten bringt hier erhebliche Vorteile für die Lebensdauer des Schalters. Dabei ist es jedoch notwendig, daß ein gewisser Bereich des Dauermagneten zur Gewährleistung einer stabilen Ruhestellung des Kontaktstückes plan bleibt. Die ebene Platte kann auf zwei Bolzen, die am Schaltergehäuse befestigt sind, mit Schrauben montiert sein. Diese Anbringung legt die lage der ebenen Platte innerhalb des Sehaltergehäuses fest. Auf dieser Platte wird der Dauermagnet möglichst in der Mitte montiert, womit der gesamte Schalteraufbau festgelegt ist.The two edges of the permanent magnet which are closest to the contacts of the contact piece in the rest position are preferably be rounded. During the actual switching process from the rest position, the contact piece initially tilts to "watch" over an edge of the permanent magnet. Then the contact piece will slip laterally over the permanent magnet until it is in its end position at which Contact of the contact piece with the flat plate comes to rest. Now the laterals are also isolated on the contact piece and flat plate contacts mounted one on top of the other. Rounding off the edges of the permanent magnet is significant here Benefits for the service life of the switch. However, it is necessary that a certain area of the permanent magnet to ensure a stable rest position of the contact piece remains flat. The flat plate can be mounted on two bolts, which are attached to the switch housing must be mounted with screws. This attachment defines the location of the flat plate within of the holder housing. On this record the Permanent magnet mounted in the middle if possible, which defines the entire switch structure.

Sowohl an der Ober- als auch an der Unterseite des beweglichen Kontaktstückes können Kontakte isoliert angebrächt sein, zu denen im Schaltergehäuse gegenüber beiden Seiten des Kontaktstückes feste G-egenkontakte montiert sind. Hier bietet sich die Möglichkeit mehrere Schaltvorgänge gleichzeitig durchzuführen. Dabei könnte es vorteilhaft sein, den Dauermagneten an seiner dem Kontaktstück zugewandten Seite halbrund auszuformen.Contacts can be insulated on both the top and bottom of the movable contact piece, to which fixed mutual contacts are mounted in the switch housing opposite both sides of the contact piece. Here offers the possibility to carry out several switching processes at the same time. It could be advantageous to use the permanent magnet to form a semicircular shape on its side facing the contact piece.

Es können zur gleichzeitigen Durchführung mehrerer Schaltvorgänge wenigstens zwei Dauermagnete mit jeweils einem zugeordnetem beweglichen Kontaktstück auf jeweils einer festen Platte mit festen G-egenkontakten in einem Gehäuse angebracht sein, wobei die beweglichen Kontaktstücke seitlich der Magnete miteinander verbunden und gleichzeitig bewegbar sein können. Hier ist das gleichzeitige Schalten mehrerer Kontaktverbindungen über die seitlich der Magnete angeordnete Ver-At least two permanent magnets, each with an associated one, can be used to carry out several switching operations at the same time movable contact piece mounted on a fixed plate with fixed mutual contacts in a housing be, the movable contact pieces laterally of the magnets connected to one another and can be moved at the same time. Here, the simultaneous switching of several contact connections is possible via the connection on the side of the magnets.

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bindung der Kontaktstücke möglich. Vorzugsweise werden die Kontakte mittels eines starren Stiftes verbunden sein, der mit dem Anker eines elektromagnetischen Relais in Verbindung steht. Hierdurch kann der Erfindungsgedanke auch für elektrische Relais Anwendung finden und die Kontaktstücke können somit nicht nur handbetätigt sondern auch fernbedient werden.binding of the contact pieces possible. Preferably the Contacts can be connected by means of a rigid pin which is connected to the armature of an electromagnetic relay stands. As a result, the concept of the invention can also be used for electrical relays and the contact pieces can therefore not only be operated manually but also remotely.

Die Erfindung wird im folgenden beispielhaft anhand der Pig. 1 bis 3 erläutert. Es zeigenThe invention is exemplified below with reference to Pig. 1 to 3 explained. Show it

Pig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines Schalters gemäß der vorliegenden Erfindung in der Ausgangsstellung.Pig. 1 shows an embodiment of a switch according to the present invention Invention in the starting position.

Pig. 2 das Ausführungsbeispiel der Fig. 1, wobei der Schalter aus der Ruhestellung heraus in eine andere Schalt— stellung bewegt ist.Pig. 2 shows the embodiment of FIG. 1, the switch is moved from the rest position into another switch position.

Pig. 3 einen Querschnitt durch den Schalter längs der Linie III-III der Pig. 1,Pig. 3 shows a cross section through the switch along the line III-III of Pig. 1,

In allen figuren sind für jeweils gleiche Teile gleiche Bezeichnungen gewählt. So ist zunächst ein Rahmen 1 zu erkennen, in dem der gesamte Schalteraufbau untergebracht ißt. Auf zwei Bolzen 6, die fest mit dem Rahmen 1 verbunden sind, ist eine ebene Platte 3 mittels Schrauben 7 fest montiert. Die ebene Platte 3 weist an ihren Enden feste Gegenkontakte31 auf, die auf von der Platte isolierten Stegen 35 montiert sind. Ebenfalls auf der ebenen Platte 3 ist der in Pig. 1 und 2 gestrichelt gezeichnete Dauermagnet 4 angebracht.In all figures, the same designations have been chosen for the same parts. So first a frame 1 can be seen, in which the entire switch assembly is housed. On two bolts 6, which are firmly connected to the frame 1, a flat plate 3 is firmly mounted by means of screws 7. The flat plate 3 has fixed mating contacts31 at its ends, which are mounted on webs 35 isolated from the plate. Also on the flat plate 3 is the one in Pig. 1 and 2 Dotted permanent magnet 4 attached.

Auf dem Dauermagneten 4 stützt sich das bewegliche Kontaktstück 2 ab, das an seinen Enden Kontakte 21 besitzt, die ebenfalls auf von dem Kontaktstück isolierten Stegen 25 montiert sind. Unabhängig von den Darstellungen in Pig. 1 und Pig. 2 können"diese Kontakte 21 auch auf der Oberseite des beweglichen Kontaktstückes 2 angebracht sein. Zur Realisierung elektrischer Verbindungen wäre dann jedoch die Anbringung von featen Gegenkontakten 31 auch an der oberen Seite des Rahmen 1 nötig. Das bewegliche Kontaktstück 2 besitzt zwei annähernd im rechten Winkel zu ihm angeordnete VorsprüngeOn the permanent magnet 4, the movable contact piece 2 is supported, which has contacts 21 at its ends, which are also mounted on webs 25 isolated from the contact piece. Independent of the representations in Pig. 1 and Pig. 2, these contacts 21 can also be attached to the top of the movable contact piece 2. For implementation electrical connections would then be the attachment of featen mating contacts 31 also on the upper side of the Frame 1 required. The movable contact piece 2 has two projections arranged approximately at right angles to it

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Diese Vorsprünge 22 "besitzen jeweils eine Aussparung 24» durch die ein Stift 23» der in der ebenen Platte 3 gelagert ist, greift. Durch diese seitlichen Vorsprünge 22 sowie durch deren Abstützung auf dem Stift 23 ist das bewegliche Kontaktstück seitlich geführt.These projections 22 ″ each have a recess 24 ″ through the one pin 23 »which is mounted in the flat plate 3, engages. Through these lateral projections 22 and through their support on the pin 23, the movable contact piece is laterally guided.

Bei Schaltbewegungen, bei denen jeweils eine Kraft auf dem Drücker 5 angebracht wird, kann das bewegliche Kontaktstück jetzt nicht mehr seitlich ausweichen, sondern es muß,die vorgeschriebenen Bewegungen zur Herstellung der Kontaktverbindung ausführen.During switching movements in which a force is applied to the trigger 5, the movable contact piece now no longer dodging sideways, but it has to, the prescribed Perform movements to establish the contact connection.

Zur besseren Beweglichkeit des Kontaktstückes 2 sind in dem gezeigten Ausführungsbeispiel die Kanten 41 des Dauermagneten 4, die den Kontakten 21 des Kontaktstückes 2 am nächsten liegen, abgerundet. Dies ist in Pig. 1 und Pig. 2 anhand des gestrichelten dargestellten Dauermagneten 4 zu erkennen. Bei der Abrundung muß jedoch beachtet werden, daß wenigstens eine so große ebene Fläche auf der dem Kontaktstück zugewandten Seite des Dauermagneten bestehen bleibt, daß eine stabile Ruhestellung des beweglichen KontaktStückes parallel zu der ebenen Platte 3 möglich ist.For better mobility of the contact piece 2 are in the the embodiment shown, the edges 41 of the permanent magnet 4, which are the contacts 21 of the contact piece 2 closest, rounded. This is in Pig. 1 and Pig. 2 based on the dashed permanent magnets 4 shown. When rounding off, however, it must be ensured that at least one large flat surface on the side of the permanent magnet facing the contact piece remains so that a stable rest position of the movable contact piece parallel to the flat plate 3 is possible.

Im Querschnitt der Fig. 3 ist besonders deutlich die lage des Dauermagneten 4 zwischen der ebenen Platte 3 und dem beweglichen Kontaktstück 2 zu erkennen. Der Dauermagnet 4 steht somit mit der festen Platte 3 und mit dem beweglichen Kontaktstück 2 immer mechanisch und magnetisch in Verbindung. Berücksichtigt man, daß sowohl die feste Platte 3 als auch das bewegliche Kontaktstück 2 aus magnetisch leitfähigem Material bestehen, so kann man erkennen, daß beispielsweise bei der Schalterstellung in Fig. 2 ein magnetischer Kreis geschlossen wird, der von dem einen Pol des Dauermagneten über das bewegliche Kontaktstück 2, und die feste Platte 3 zurück zu dem zweiten Pol des Dauermagneten führt. Dadurch, wird der Schalter nach einmaligem Aufbringen einer Kraft auf den Drücker 5 von selbst in der gewünschten Schaltstellung gjshalten. Ist dies, beispielsweise zur Realisierung eines Tasters, unerwünscht,In the cross section of Fig. 3, the location of the is particularly clear Permanent magnets 4 between the flat plate 3 and the movable one Contact piece 2 can be seen. The permanent magnet 4 is thus with the fixed plate 3 and with the movable contact piece 2 always mechanically and magnetically connected. Taking into account that both the fixed plate 3 and the movable Contact piece 2 consist of magnetically conductive material, so it can be seen that, for example, in the Switch position in Fig. 2, a magnetic circuit is closed, which is from one pole of the permanent magnet on the movable Contact piece 2, and the fixed plate 3 leads back to the second pole of the permanent magnet. This will make the switch after a single force is applied to the trigger 5 from keep it even in the desired switch position. Is this, for example to implement a push button, undesirable,

so könnte eine Zwischenlage aus nicht magnetischem Materialso could an intermediate layer made of non-magnetic material

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vorgesehen sein, die ein Schließen des magnetischen Kreises verhindert und darin resultiert, daß das Kontaktstück nur in der Ausgangsstellung stabil gehalten wird.be provided, which prevents closing of the magnetic circuit and results in the contact piece only in the starting position is kept stable.

In Pig. 3 ist ebenfalls deutlich die seitliche Führung des "beweglichen Kontaktstückes 2 zu erkennen. Diesep Kontaktstück 2 besitzt an seinen Seiten zwei Vorsprünge 22, die annähernd im rechten Winkel zu ihm abgebogen sind. Diese Voraprünge 22 sind mittels eines Stiftes 23, der in der festen Platte 3 gelagert ist, gehalten. Sie liegen dicht an den Seiten des Magneten 4 zur Erhöhung der magnetischen Wirkungen. Die feste Platte 3 ist selbst auf zwei Bolzen 6 mittels Schrauben 7 montiert. Es ist zu erkennen, daß ein seitliches Verdrehen der Enden des Kontaktstückes durch die Führung mittels den Vorsprtingen 22 nicht mehr möglich ist.In Pig. 3 is also clearly the lateral guidance of the "movable Contact piece 2 to be recognized. This contact piece 2 has two projections 22 on its sides, which are bent approximately at right angles to it. These projections 22 are by means of a pin 23 which is mounted in the fixed plate 3 held. They are close to the sides of the magnet 4 to increase the magnetic effects. The fixed plate 3 is itself mounted on two bolts 6 by means of screws 7. It is to see that a lateral twisting of the ends of the contact piece by the guidance by means of the protrusions 22 is not more is possible.

Ähnlich der gezeigten Anordnung ist es möglich, mehrere dieser einzelnen Elemente (feste Platte 3, Dauermagnet 4, bewegliches Kontaktstück 2 und Kontakte 21 und 31) mehrfach übereinander oder seitlich zueinander anzuordnen. Verbindet man die beweglichen Kontaktstücke dann miteinander, so daß sie gleichzeitig bewegbar sind, so 'ist eine Anordnung gefunden mit der gleichzeitig mehrere Schaltvorgänge durchgeführt werden können. Bei Betätigung dieser Verbindung der Kontaktstücke, die beispielsweise in einem starren Stift bestehen kann, mittels des Ankers eines elektromagnetischen Relais ist es auch möglich, den hier gezeigten Schalter nicht nur handbetätigt sondern auch fernbedient einzusetzen.Similar to the arrangement shown, it is possible to have several of these individual elements (fixed plate 3, permanent magnet 4, movable contact piece 2 and contacts 21 and 31) several times on top of each other or to be arranged sideways to each other. If you then connect the movable contact pieces together, so that they simultaneously are movable, so 'an arrangement has been found with which several switching operations can be carried out at the same time. at Actuation of this connection of the contact pieces, which can consist, for example, in a rigid pin, by means of the armature an electromagnetic relay, it is also possible to not only manually operate the switch shown here, but also to operate it remotely to use.

3 Figuren3 figures

8 Patentansprüche8 claims

|"~Λ ι/ | "~ Λ ι /

5 0 9 8 Γ9 / CTO 3 35 0 9 8 Γ9 / CTO 3 3

Claims

Patent claims

4 Electrical switch with a permanent magnet, which after each switching process is essentially electrically and magnetically conductive. Material keeps the existing contact piece in a stable position, with electrical contacts at the ends of the "movable contact piece as well as with permanently mounted counter-contacts and with a pusher connected to the movable contact piece", characterized in that the permanent magnet (4) has a body with at least two smooth, approximately parallel surfaces without protrusions is that the permanent magnet with a smooth surface with a flat, magnetically conductive plate (3) which carries the fixed mating contacts (31), and with the other smooth surface with "the movable contact piece (2 ) is mechanically and magnetically connected that the movable contact piece (2) is supported on the permanent magnet and is held laterally by a holding device (22, 23, 24), and that three stable positions of the contact piece (2) can be switched.

2. Switch according to claim 1, characterized in that the The body of the permanent magnet (4) is a cuboid.

3. Switch according to claim 1 or 2, characterized in that the movable contact piece '(2) has two gate jumps (22), which are bent approximately at right angles to it, and those in the assembled state on the side of the permanent magnet (4) and are held on the flat plate (3) with a pin (23).

4. Switch according to one of claims 1 to 2, characterized ', that the two edges (41) closest to the contacts (21) of the contact piece (2) in the rest position of the permanent magnet (4) are rounded.

5. Switch according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the flat plate (3) on two bolts (6) which are attached to the switch housing (1) by means of screws (7) is mounted.

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6. Switch according to one of claims 1 to 5, characterized in that that both on the top and on the bottom of the movable contact piece (2) contacts (21) isolated are attached, and that in the switch housing (1) opposite both sides of the contact piece (2) fixed mating contacts (31) are mounted.

7. Switch according to one of claims 1 to 6, characterized in that at least two permanent magnets (4-) each with an associated movable contact piece (2) on each of a fixed plate (3) with fixed counter-contacts (31) in a housing (1 ) are attached, and that the movable contact pieces (2) laterally of the magnets (A-) are connected to one another and can be moved at the same time.

8. Switch according to claim 7, characterized in that the contact pieces (2) connected by means of a rigid pin which is in communication with the armature of an electromagnetic relay.

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