DE3545149C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Magnetschalter gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein solcher Magnetschalter ist grundsätzlich bereits aus der DE-OS 19 00 973 bekannt. Bei diesem bekannten Magnetschalter wird ein auf einer federelastischen Kontaktzunge angeordnetes ferromagnetisches Teil über einen außerhalb des in sich geschlossenen Gehäuses angeordneten Magneten in Abhängigkeit von dessen Stellung angezogen.

Aus der US-PS 41 50 350 ist ein Magnetschalter bekannt, bei dem die Kontaktzunge mit magnetisch leitendem Material verbunden ist und ebenfalls durch einen außerhalb des Gehäuses angeordneten Magneten derart angezogen werden kann, daß ein Kontaktschluß zustandekommt. Von Nachteil ist dabei, daß der Kontaktdruck von der magnetischen Wirkung abhängig ist, die ihrerseits in Abhängigkeit von den Umgebungsbedingungen schwanken kann. Ein genau definierter Kontaktdruck ist daher nicht gewährleistet.

Aus der Zeitschrift (DE-Z) Elektronik, 1966, Heft 5, Seite 154 ist schließlich ein magnetisch betätigter Mikroschalter bekannt, bei dem eine bewegliche Kontaktzunge in einem gekapselten Gehäuse an ihrem freien Ende mit einem ersten Magneten verbunden ist, der über einen außerhalb des Gehäuses angeordneten zweiten Magneten in seiner Lage verändert werden kann. Auch hier ist der Kontaktdruck von der magnetischen Wirkung abhängig und damit ein genau definierter Kontaktdruck nicht gewährleistet.

Aus der DE-AS 11 43 565 ist ein Schutzgasmagnetschalter bekannt, bei dem durch einen außerhalb des gekapselten Gehäuses liegenden Magneten eine Kraft auf ein Weicheisenstück ausgeübt wird, das mit einer federnd gelagerten Kontaktzunge verbunden ist. Durch Auslenkung des Weicheisenstücks wird auch die zugehörige Kontaktzunge entgegen der ihr eigenen Federwirkung mit ihrem Kontakt in Richtung auf einen zweiten Kontakt ausgelenkt. Bei dieser bekannten Anordnung können die Kontaktzungen aus einem elektrisch leitenden, aber nicht magnetisch leitenden Material hergestellt werden. Die magnetische Wirkung wird allein durch das Weicheisenstück auf die Kontaktzunge übertragen. Dieser bekannte Magnetschalter dient jedoch einer einmaligen und nur kurzzeitigen Kontaktgabe. Anschließend wird der Kontakt sofort wieder geöffnet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen hermetisch abgekapselten Magnetschalter zu schaffen, bei dem trotz des hermetisch abgekapselten Gehäuses eine gute magnetische Kraftübertragung auf die kontaktgebende Zunge gewährleistet und der Kontaktdruck genau definierbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungsfiguren beispielsweise erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Magnetschalter mit einer nicht magnetisierbaren Kontaktzunge, einem mit dieser Kontaktzunge verbundenen Dauermagneten bzw. einem mit der Kontaktzunge verbundenen, magnetisch leitenden Material sowie einer zugeordneten magnetisch durchlässigen Stelle im hermetisch abgekapselten Gehäuse,

Fig. 2 einen Magnetschalter gemäß Fig. 1, bei dem in der Gehäusewandung ein den magnetischen Kreis vervollständigendes, magnetisch leitendes Metallteil angeordnet ist,

Fig. 3 einen Magnetschalter gemäß Fig. 1 oder Fig. 2, bei dem der Magnet nicht direkt auf der Kontaktzunge, sondern auf einem mit der Kontaktzunge verbundenen Schaltstößel angeordnet ist,

Fig. 4 einen Magnetschalter mit einer Mehrzahl von Teilkontaktzungen in Explosionsdarstellung.

In Fig. 1 ist ein Magnetschalter 10 dargestellt, der in einem hermetisch gekapselten Gehäuse 11 angeordnet ist, aus dem lediglich Kontaktanschlüsse 12 und 13 heraustreten. Der Kontaktanschluß 12 ist mit einem ersten Kontakt 14 im Inneren des Gehäuses 11 verbunden, der feststehend auf einem Kontaktträger 15 angeordnet ist, welcher seinerseits fest mit dem Gehäuse 11 verbunden ist. In geringer Entfernung vom feststehenden Kontakt 14 befindet sich ein beweglicher Kontakt 16, der auf einer federelastisch verformbaren Kontaktzunge 17 angeordnet ist. Kontakt 16 und Kontaktzunge 17 bestehen aus elektrisch leitendem, aber magnetisch nicht leitendem Material. Auf der dem zweiten Kontakt 16 gegenüberliegenden Seite der Kontaktzunge 17 ist ein Dauermagnet 18 oder ein aus magnetisch leitendem Material bestehendes Teil angeordnet. An der benachbarten Stelle des Gehäuses 11 ist eine magnetische Öffnung 19 vorgesehen und unter Wahrung der hermetischen Abkapselung das Gehäuse 11 magnetisch durchlässig, so daß die Wirkung eines von außen herangeführten Magneten 20 bzw. eines magnetisch leitenden Teils die Position der Kontaktzunge 17 und damit des Kontaktes 16 beeinflussen kann. Unter Wirkung der magnetischen Kräfte eines Dauer- oder eines Elektromagneten können die Kontakte 14 und 16 voneinander getrennt und damit der elektrische Stromfluß unterbrochen werden. Im Ruhezustand hingegen ist aufgrund der Federwirkung der Kontakt­ zunge 17 ein genau definierbarer Kontaktdruck gewährleistet. Auch bei einem Bruch der Kontaktzunge 17 wird bei ent­ sprechender Positionierung des Magneten 20 eine Kontakt­ öffnung gewährleistet. Durch Verlängerung des wirksamen Hebelarms des Magneten 18 auf der Kontaktzunge 17 unter Beibehaltung des Hebelarms der Kontakte 14, 16 kann die Ansprechempfindlichkeit dosiert werden.

Fig. 2 zeigt eine Variante des Magnetschalters gemäß Fig. 1. Zur Verbesserung des magnetischen Kreises (Bündelung der Flußlinien) wurde hier ein magnetisch leitendes Metallteil 21 in die Wandung des Gehäuses 11 eingelassen.

In vielen Fällen ist es erwünscht oder auch konstruktiv erforderlich, den Magneten 18 räumlich von der Kontakt­ zunge 17 zu trennen. Zu diesem Zweck wird dann ein Schaltstößel 22 zwischen der Kontaktzunge 17 und dem Magneten 18 angeordnet. Im übrigen gilt auch bei dieser Ausführungsform das weiter oben dargelegte.

Eine Variante ist in Fig. 4 dargestellt. Die dortige Kontaktzunge 17 besteht aus 3 parallellaufenden Teilzungen 17 a bis 17 c mit Kontakten 16 a, 16 b und 16 c. Die Kontaktzunge 17 besteht aus elektrisch, aber nicht magnetisch leitendem Material. An bestimmten vorgegebenen Punkten der Teilzungen 17 a bis 17 c sind magnetisch leitende Metallteile 18 a, 18 b und 18 c angeordnet. Wegen der unterschiedlichen Anordnung dieser Metallteile 18 a bis 18 c in Bezug auf die Grundlinie 23 der Kontakt­ zunge 17 werden beim Verfahren des Magneten 20 in Richtung der Pfeile 24 bzw. 25 die einzelnen Teilzungen 17 a, 17 b bzw. 18 c zu unterschiedlichen Zeiten von ihren Gegen­ kontakten 14 a, 14 b bzw. 14 c abgehoben und damit die entsprechenden Stromkreise unterbrochen.

Die einzelnen Metallteile 18 a bis 18 c können dabei so unter­ schiedlich in Bezug auf die Grundlinie 23 distanziert werden, daß die eine Teilzunge gleichzeitig mit zumindest einer weiteren Teilzunge angehoben wird oder aber daß eine beliebige Teilzunge erst dann angehoben wird, wenn die zuvor angehobene wieder abgefallen ist. Daraus ergeben sich additive bzw. selektive Schaltmuster.

Nur der Vollständigkeit halber sei erwähnt, daß selbst­ verständlich die magnetisch leitenden Teile 18 a bis 18 c und der Magnet 20 auch gegeneinander vertauscht werden können und daß statt des dargestellten Ausführungsbeispiels mit 3 Teilzungen 17 a bis 17 c selbstverständlich auch eine Kontaktzunge 17 mit davon abweichender Zahl von Teilzungen gewählt werden könnte.

Die magnetisch leitenden Teile 18 a bis 18 c können grundsätzlich gleiche Länge aufweisen, im Bedarfs­ fall jedoch auch unterschiedliche Längen.

Bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen wird stets die magnetische Anziehungskraft ausgenützt. Selbstverständlich könnten die Anordnungen auch so abgewandelt werden, daß die Kontaktöffnung durch magnetische Abstoßungskräfte erfolgt. Zu diesem Zweck hätte eine Umkehrung des feststehenden ersten Kontaktes 14 sowie des Kontaktträgers 15 einerseits und des beweglichen Kontaktes 16 mit Kontaktzunge 17 innerhalb des Gehäuses 11 zu erfolgen und die Wirkung der Magnete bzw. der magnetisch leitenden Teile 18, 20, 21 über einen Schaltstößel 22 auf die dann unten liegende Kontaktzunge 17 zu erfolgen. Durch die Abstoßungskräfte zwischen den Magneten 20 und 18 würde der Schaltstößel 22, die Kontaktzunge 17 und damit auch der bewegliche Kontakt 16 nach unten bewegt und so eine Öffnung der Kontakte 14 und 16 erfolgen.

Der oben beschriebene Magnetschalter läßt sich ohne Probleme wasserdicht, explosionsgeschützt und als Schnappschalter herstellen. Er ermöglicht relativ große Schaltleistungen ohne zusätzliche Schaltglieder wie Relais, Thyristoren usw. Auch bei Bruch der Kontaktzunge ist eine definierte Aus-Stellung der Kontakte gewährleistet.

Claims (9)

1. Magnetschalter in einem hermetisch abgeschlossenen Gehäuse (11) mit einer darin angeordneten, unter Federwirkung stehenden elektrisch leitenden Kontaktzunge (17) aus einem magnetisch nicht leitenden Material, die aber mit einem magnetisch leitenden Material verbunden ist, mit dessen Hilfe bei hinreichender Annäherung eines Magneten (20) die unter Federwirkung in Kontaktstellung befindlichen elektrischen Kontakte (14, 16) gegen die Federwirkung lösbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß dem magnetisch leitenden Teil (18) auf der Kontaktzunge (17) benachbart in der Gehäusewandung zusätzlich ein magnetisch leitendes Teil (21) angeordnet ist.

2. Magnetfeldschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Kontaktzunge (17) und zugehöriges magnetisch leitendes Teil (18) über einen zwischen ihnen als Distanzstück angeordneten Schaltstößel (22) miteinander verbunden sind.

3. Magnetschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl innerhalb als auch außerhalb des hermetisch abgeschlossenen Gehäuses (11) sich in ihrer gegenseitigen Wirkung verstärkenden Magnete (18, 20) angeordnet sind.

4. Magnetschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktöffnung dienende gegenpolige Magnete (18, 20) zur Erzeugung von Anzugskräften vorhanden sind.

5. Magnetschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktöffnung dienende gleichpolige Magnete (18, 20) zur Erzeugung von Abstoßungskräften vorhanden sind.

6. Magnetschalter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktzunge (17) aus einer Mehrzahl von Teilzungen (17 a, 17 b, 17 c) besteht.

7. Magnetschalter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetisch leitenden Teile (18 a, 18 b, 18 c) sich über unterschiedliche Längen auf den Teilzungen (17 a, 17 b, 17 c) erstrecken.

8. Magnetschalter nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetisch leitenden Teile (18 a, 18 b, 18 c) unterschiedliche Abstände von der Grundlinie (23) der Kontaktzunge (17) haben.

9. Magnetschalter nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilzungen (17 a, 17 b, 17 c) unterschiedliche Längen haben.