DE6929174U

DE6929174U - Schalteinrichtung.

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Publication number: DE6929174U
Application number: DE19696929174
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1969-07-23
Filing date: 1969-07-23
Publication date: 1969-12-04

Description

Die Neuerung bezieht sich auf eine manuell betätigbare Schalteinrichtung mit zumindest einer, den magnetischen Wirkfluß führenden Kontaktvorrichtung und einem Dauermagnet, dessen Magnetfeld in der Ruhestellung der Schalteinrichtung magnetisch kurzgeschlossen ist und in der Arbeitsstellung die Kontaktvorrichtung betätigt, insbesondere Tastenschalter für Fernmeldeanlagen.

Eine Schalteinrichtung der vorgenannten Art ist beispielsweise aus der DAS 1 127 957 bereits bekannt. Diese Anordnung weist jedoch mehrere Nachteile auf, deren einer in einem relativ hohen magnetischen Widerstand des Flußkreises besteht, weil ein Schutzrohrkontakt von an sich bekannter Bauart mit innerhalb eines Schutzrohres eingeschlossenen Kontaktgliedern verwendet wird. Bei derartigen Kontaktvorrichtungen herrscht zwischen den Kontaktgliedern und dem magnetisch anzukoppelnden Y/irkfluß infolge des dazwischen liegenden Schutzrohres zwangsläufig ein verhältnismäßig großer Luftabstand, der den magnetischen Gesamtwiderstand des Flußkreises beträchtlich erhöhte Es ist zwar von anderen Schalteinrichtungen her bekannt, den Erregerfluß über Flußleitbleche direkt den aus dem Schutzrohr austretenden magnetisierbaren Kontaktgliedern zuzuführen, jedoch kann dies im vorliegenden Falle nicht verwirklicht werden, weil der vom Dauermagnet ausgehende Wirkfluß in Abhängigkeit von der manuell betätigten Schaltstellung entweder kurzgeschlossen oder den Kontaktgliedern zugeführt werden muß und deshalb nicht fest an die Kontaktglieder angekoppelt

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werden kann. Ein weiterer Nachteil der bekannten Anordnung ist darin zu sehen, daß bei der gegebenen Form und Anordnung des Dauermagneten aufwendige Flußführungsteile in Form eines geschlossenen Rahmens notwendig sind, was sowohl die Herstellungskosten als auch den Platzbedarf der Schalteinrichtung nachteilig vergrößert. Gleichzeitig bringt die vorgesehene Art der Flußruckführung einen verhältnismäßig langen Flußweg, so daß ein Dauermagnet mit entsprechend großer Koerzitivkraft verwendet werden muß. Schließlich ist es ein besonders ins Gewicht fallender Nachteil der bekannten Anordnung, daß bei dem vorgesehenen Aufbau einerseits kein wünschenswert satter Kurzschluß des Dauermagneten in seiner Ruhelage erreicht wird, weil ein nicht unerheblicher Anteil über die als magnetischer Shunt wirkende Kontaktvorrichtung verläuft, so daß diese magnetisch vorgespannt wird und der Gefahr von Fehlbetätigungen unterliegt« Andererseits ist eine relativ große Verstellbewegung der Kurzschlußgliedes notwendig, um in der Arbeitsstellung der Schalteinrichtung eine Schwächung des auf die Kontaktvorrichtung wirksamen Dauermagnetflusses über das Kurzschlußglied zu vermeiden

Dem gegenüber ist bereits eine Schalteinrichtung vorgeschlagen worden, die mit einer Kontaktvorrichtung mit einer magnetisierbaren Trägerplatte und einem magnetisierbaren Stiftkern, einer Kurzschlußscheibe, einem Flußrückführungsblech und mit einem ringförmigen radial magnetisierten Dauermagnet ausgerüstet "'-,t, der zwischen der Trägerplatte und der Kurzschlußscheibe auf dem Stiftkern zwischen einer Ruhelage, in der sein Magnetfeld kurzgeschlossen ist und einer Arbeitslage, in der sein Magnetfeld über den Arbeitsluftspalt der Kontaktvorrichtung verläuft, verschiebbar ist. Diese vorgeschlagene Schalteinrichtung erfordert allerdings bei ihrer Bestückung mit zwei Kontaktvorrichtungen auch zwei Dauermagneten, was sich sowohl

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in den Herstellungskosten als auch im Platzbedarf nachteilig auswirkt. Diesem zuletzt genannten Vorschlag gegenüber soll mit der vorliegenden Feuerung eine Schalteinrichtung der eingangs genannten Art geschaffen werden, die sich gleichfalls durch gute magnetische Eigenschaften des Flußkreises, einfache und raumsparende Bauweise, besonders kleinen Verstellweg des Dauermagneten sowie durch satten Kurzschluß des Dauermagneten in seiner Ruhelage auszeichnet, jedoch auch bei einer Bestückung der Schalteinrichtung mit zwei Kontaktvorrichtungen nur einen einzigen Dauermagneten ^ erfordert«,

Erreicht wird dies gemäß der Neuerung dadurch, daß die Schalteinrichtung mit zumindest einer, ortsfest angeordneten Kontaktvorrichtung von an sich bekannter Bauart mit einer magnetisierbaren Trägerplatte und einem praktisch senkrecht zu deren Ebene isoliert in die Trägerplatte eingesetzten magnetisierbaren Stiftkern, dessen eines Ende vorzugsweise unter Schutzgasatmosphäre mit einem etwa parallel zur Trägerplattenebene beweglich angeordneten Anker kontaktgebend zusammenarbeitet, ferner mit einem parallel zur Längsachse des vorgenannten Stiftkernes in „ einem gewissen Abstand angeordneten zweiten Stiftkern, weiterhin mit einem in Richtung der Längsachse der Stiftkerne polarisierten quaderförmigen Dauermagnet sowie mit zwei die Pole des Dauermagneten und die Stiftkerne magnetisch verbindenden Flußrückführungsbleches ausgerüstet ist, und daß der zweite Stiftkern oder der zwischen den beiden Stiftkernen angeordnete Dauermagnet zusammen mit den Flußleitblechen zwischen einer Ruhelage, in der sich der Magnetfluß des Dauermagneten über den zweiten Stiftkern oder parallel über beide Stiftkerne kurzschließt und einer Arbeitslage, in der sein Magnetfluß über den Arbeitsluftspalt der Kontaktvorrichtung verläuft, verschiebbar ist*

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Durch diese Ausbildung ergeben sich gegenüber dem durch die eingangs zitierte Auslegeschrift repräsentierten Stand der Technik mehrere Vorteile, nämlich einmal eine besonders raumsparende Bauweise der Schalteinrichtung, weil der Stiftkern der Kontaktvorrichtung selbst als Flußführungsteil ausgenützt wird. Darüberhinaus besitzt die Schalteinrichtung gute magnetische Eigenschaften, d.h₀ der magnetische Widerstand im wirksamen Eisenkreis ist gering, weil die Trägerplatte der Kontaktvorrichtung über eine große Fläche magnetisch ankoppelbar ist» Weiterhin sind Fehlbetätigungen der f Kontakteinrichtung weitestgehend ausgeschlossen, weil sich der Dauermagnet in seiner Ruhelage über den zweiten Stiftkern bzw, über beide Stiftkerne praktisch satt kurzschließt und somit die Kontaktglieder magnetisch nicht vorgespannt werden. Ferner gestattet der vorgesehene Aufbau des magnetischen Wirkkreises einen vorteilhaft kleinen Verstellweg des Dauermagneten, denn der durch das Verschieben des Dauermagneten zu bildende magnetische Widerstand zwischen ihm und dem zweiten Stiftkern braucht nur etwas größer zu sein als der des Arbeitsluftspaltes-der Kontaktvorrichtung, um den Wirkfluß im Arbeitsluftspalt so zu steigern, daß die Kontaktvorrichtung betätigt wird. Schließlich ergibt sich der besondere Vorteil, daß der Stiftkern der Kontaktvorrich- \~ tung zur verschiebbaren Führung des Dauermagneten ausgenützt wird, wodurch diesbezügliche besondere Bauteile eingespart werden» Darüberhinaus ist es gegenüber der zitierten vorgeschlagenen lösung ein Vorteil des Anmeldungsgegenstandes, daß auch bei einer Bestückung mit zwei Kontaktvorrichtungen nur ein einziger Dauermagnet für deren wechselseitige Betätigung erforderlich ist.

Der Dauermagnet und die Flußleitbleche werden gemäß einer Fortbildung der Neuerung zweckdienlich in einem Isolierstoffkörper befestigt, der Lochungen zu seiner verschiebbaren Führung auf den Stiftkernen auf v/eist» Hierdurch

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werden die Flußleitbleche und der Dauermagnet zu einer kompakten Einheit vereinigt, die sich einfach und funktionssicher mit der beispielsweise als Taste oder dergleichen ausgebildeten mechanischen Stellvorrichtung verbinden läßt. 5

Ein« Weiterbildung der feuerung sieht vor, daß die Flußleitbleche mit Lochungen für den Durchtritt der Stiftkerne versehen sind, die zumindest bei einem der beiden Flußleitbleche unterschiedliche Größe haben. Diese Maßnahme sorgt in Anpassung an den Querschnitt der Stiftkerne für eine '| bestmögliche magnetische Kopplung zwischen den Stiftkernen und dem Dauermagnet und außerdem können die Flußleitbleche als raumsparende, einfache und ebene Stanzteile hergestellt werden.

Die vorgesehene unterschiedliche Lochung in den Flußleitblechen sorgt in einer in folgenden noch näher beschriebenen Weise für einen entsprechenden Flußverlauf in der Ruhelage bzw. Arbeitslage des Dauermagneten. So kann beispielsweise gemäß einem Ausführungsbeispiel der Neuerung das der Trägerplatte der Kontaktvorrichtung benachbarte Flußleitblech mit dem Stiftkern dieser Kontaktvorrichtung über einen Luftspalt, dagegen mit dem zweiten Stiftkern direkt und das gegenüberliegende Flußleitblech sowohl mit dem Stiftkern ohne Luftspalt magnetisch gekoppelt sein. Diese Ausbildung eignet sich speziell für eine Schalteinrichtung mit nur einer Kontaktvorrichtung, weil hierbei der Fluß des Dauermagneten in dessin Ruhelage über den zweiten Stiftkern satt kui'zgeschlossen ist. Nach einem anderen Ausführungsbeispiel kann das der Trägerplatte der Kontaktvorrichtung benachbarte Flußleitblech mit dem Stiftkern dieser Kontaktvorrichtung über einen Luftspalt, dagegen mit dem zweiten Stiftkerr ohne Luftspalt und das gegenüberliegende Flußleitblech mit dem Stiftkern der Kontaktvorrichtung ohne Luftspalt, dagegen mit dem zv/eiten Stiftkern über einen Luftspalt magnetisch

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gekoppelt sein. Auf diese Weise wird ein Flußverlauf gewährleistet, bei dem sichder Fluß des Dauermagneten in dessen Ruhelage in zwei parallelen Flußkreisen über die beiden Stiftkerne kurzschließt und in der Arbeitslage gezwungen wird, im wesentlichen über den Arbeitsluftspalt der Kontaktvorrichtung zu verlaufene

Eine Weiterbildung der Neuerung sieht vor, daß der zweite Stiftkern von dem Stiftkern einer zweiten Kontaktvorrichtung gebildet wird, wobei die beiden Kontaktvorrichtungen so angeordnet sind, daß ein Teil der Trägerplatte der einen Kontaktvorrichtung den einen Pol und ein Teil der Trägerplatte der anderen Kontaktvorrichtung den anderen Pol des dazwischen verschiebbaren Dauermagneten überlappt. Der Vorteil dieser Maßnahme besteht darin, daß der Grundaufbau der Schalteinrichtung für eine Bestückung mit nur einer oder mit zwei Kontaktvorrichtungen der gleiche ist, so daß eine rationelle Fertigung möglich ist.

Im folgenden wird die Neuerung anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert» Dabei werden nur die zum Verständnis notwendigen Teile und zwar jeweils in seitlicher Ansicht, teilweise geschnitten gezeigt und zwar im einzelnen in

Fig, 1 eine Schalteinrichtung mit nur einer Kontaktvorrichtung und verschiebbarem Stiftkern Fig. 2 eine Schalteinrichtung mit zwei Kontaktvorrichtungen und verschiebbarem Dauermagnet, in dessen Ruhelage Fig. 3 die gleiche Schalteinrichtung in einer der beiden Arbeitslagen des Dauermagneten.

In der Fig. 1 ist füit 1 eine Kontaktvorrichtung von an sich bekannter Bauart bezeichnet, die eine magnetisierbare Trägerplatte 2, einen mittels eines Druckglaspfropfens 3

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isoliert und gasdicht in die Trägerplatte eingeschmolzenen magnecisierbaren Stiftkern 4, einen mit dessen Ende 5 kontaktgebend zusammenarbeitenden magnetisierbaren Anker 6 mit einer Ankerrückstellfeder 7 und einen gasdicht auf die Trägerplatte aufgesetzten Schutzdeckel 8 besitzt, der die Kontaktstelle unter Schutzgasatmosphäre kapselt. Mit 9 und 10 sind zwei Flußrückführungsblechj bezeichnet, von denen das eine mitder Trägerplatte 2 und mit einem parallel zur Längsachse des Stiftkernes angeordneten zweiten Stiftkern direkt und mit dem Stiftkern 4 der Kontaktvorrichtung über - ) einen durch eine entsprechend große Lochung im Blech gewonenen Luftspalt magnetisch gekoppelt ist. Das andere Plußrückführungsblech ist mit beiden Stiftkernen direkt magnetisch gekoppelt, wobei der Begriff "direkt gekoppelt" die Zwischenfügung einer Isolierfolie beinhalten kann, soweit dies für eine elektrische Isolierung der Bauteile gegebenenfalls notwendig ist. Slit 12 ist ein quaderförmiger und in Richtung der Längsachsen der Stiftkerne polarisierter Dauermagnet bezeichnet, welcher zusammen mit den Flußrück-

°0 führungsblechen in einem Isolierstoffkörper 13 festgelegt ist» Dieser Isolierstoffkörper weist eine Lochung 14 für den Durchtritt des Stiftkernes 4 und eine Lochung 15 für die verschiebbare Führung des zweiten Stiftkernes 11 auf. ~* Mit 16 ist der in der Ruhelage des Ankers gegebene Arbeitsluftspalt der kontaktvorrichtung gezeichnet. Die Arbeitsweise der Schalteinrichtung ist folgende: Befindet sich der zweite Stiftkern in der ausgezogen ge= zeichneten Ruhelage A, so wird der Pluß des Dauermagneten über den zweiten Stiftkern 11 und die beiden Flußrückführungsbleche 9 und 10, deren Lochungen den zweiten Stiftkern eng umschließen, satt kurzgeschlossen. Nimmt hingegen der zweite St^ftkern 11 die Arbeitslage B ein, so verläßt sein eines Snde die Lochung 15 des Flußrückführungsbleches 9, wodurch der bisherige Kurzschluß des Dauermagneten aufgehoben wird und dessen Magnetfluß sich über das Flußrück-

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führungsblech 3, die Trägerplatte 2, den Schutzdeckel 8, den Anker 6, den Arbeitsluftspalt 16, den Stiftkern 4 und das Flußrückführungsblech 10 schließt. Dieser Flußverlauf über den Arbeitsluftspalt 16 wird erzwungen, weil dessen magnetischer Widerstand erheblich kleiner ist als diejenigen zwischen der lochung 14 des Flußrückführungsbleches 9 und dem Stiftkern 4 einerseits und dem Glaspfropfen 3 der Trägerplatte und dem Stiftkern 4 andererseits. Die Kontaktvorrichtung wird also betätigt und verbleibt in dieser Schaltstellung so lange, bis der zweite Stiftkern wieder ( in seine Ruhelage A zurückgeführt ist.

Aus der Darstellung in Figo 1 läßt sich ohne weiteres erkennen, daß dieses Ausführungsbeispiel durchaus auch so abgewandelt sein kann, daß der zweite Stiftkern 11 ortsfest angeordnet ist und anstelle seiner der Isolierstoffkörper zusammen mit dem Dauermagneten 12 und den Flußrückführungsblechen 9 und 10 zwischen der Ruhelage A und der Arbeitslage B verschoben wird. Bei einer derartigen Anordnung ist zwar die zu verschiebende Masse etwas größer, dafür ergibt sich jedoch ein besseres magnetisches Schaltverhältnis zwischen der Ruhelage bzw, Arbeitslage des Dauermagneten, weil in der Ruhelage A zusätzlich zum Kurzschluß über den zweiten Stiftkern 11 auch noch ein Luftspalt zwischen dem Flußrückführungsblech 9 und der Trägerplatte 2 gebildet ist.

Im grundsätzlichen ist ein zuletzt genanntes Ausführungsbeispiel der Neuerung in den Figuren 2 und 3 dargestellt, wobei lediglich anstelle einer einzigen Kontaktvorrichtung ■ deren zwei vorgesehen sein können, von denen der eine Stiftkern den bei der Anordnung nach Fig» 1 vorgesehenen zweiten Stiftkern 11 ersetzt. Dies ist dadurch zum Ausdruck gebracht, daß der zweite Stiftkern stark ausgezogen und die eventuell angeordnete zweite Kontaktvorrichtung strichliert eingezeichnet ist. Soweit mit der Anordnung nach

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Pig» 1 übereinstimmende Bauteile verwendet sind, werden die dort zitierten Bezugszeichen wieder verwendet« Unterschiedlich ist ausser der Anordnung einer zweiten Kontaktvorrichtung lediglich, daß das der strichliert gezeichneten zweiten Kontaktvorrichtung zugewendete Flußrückführungsblech gleiche Lochungen wie das der ersten Kontaktvorrichtung zugewendete Rückführungsblech aufweist, jedoch seitenvertauscht angeordnet ist, und daß sich weiterhin der Fluß des Dauermagneten in seiner Ruhelage gemäß Fig= 2 nicht

TO mehr über den zweiten Stiftkern 4' allein, sondern in zwei parallelen Kreisen über die beiden Stiftkerne 4 und 4' gleichzeitig kurzschließt. Bei der in der Figo 3 gezeigten einen von zwei möglichen Arbeitslagen des Dauermagneten kommt der gleiche Flußverlauf über den Arbeitsluftspalt der zu betätigenden Kontaktvorrichtung zustande, wie er zur Anordnung nach Fig. 1 bereits beschrieben wurde, so daß sich eine nochmalige Erläuterung erübrigt»

6 Schutzabsprüche
3 Figuren

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Claims

- 10 Schutz a nsprüche

1„ Manuell betätigbare Schalteinrichtung mit zumindest einer, den magnetischen Wirkfluß führenden Kontaktvorrichtung und einem Dauermagnet, dessen Magnetfeld in der Ruhestellung der Schalteinrichtung magnetisch kurzgeschlossen ist und in der Arbeitsstellung die Kontaktvorrichtung betätigt, insbesondere Tastenschalter für Fernmeldeanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung mit zumindest einer, ortsfest angeordneten Kontaktvorrichtung (1, 11) von an sich bekannter Bauart mit einer magnetisierbaren trägerplatte (2) und einem praktisch senkrecht zu deren Ebene isoliert in die Trägerplatte eingesetzten magnetisierbaren Stiftkern (4), dessen eines Ende (5) vorzugsweise unter Schutzgasatmosphäre_ mit einem etwa parallel zur Trägerplattenebene oeweglich angeordneten Anker (6) kontaktgebend zusammenarbeitet, ferner mit einem parallel zur Längsachse des vorgenannten Stiftkernes (4) in einem gewissen Abstand angeordneten zweiten Stiftkern (11, 4')» weiterhin mit einem in Richtung der Längsachse (12) sowie mit zwei die Pole des Dauermagneten und die Stiftkerne magnetisch verbindenden Flußleitblechen (9/10, 9/9') ausgerüstet ist, und daß der zweite Stiftkern (1% 4') oder der zwischen den beiden Stiftkernen angeordnete Dauermagnet (12) zusammen mit den Flußleitblechen zwischen'einer Ruhelage (A), in der sich der Magnetfluß des Dauermagneten über den zweiten Stiftkern (11) oder parallel über beide Stiftkerne (4, 4') kurzschließt und einer Arbeitslage (B), in der sein Magnetfeld über den Arbeitsluftspalt (16) der Kontaktvorrichtung (1) verläuft, verschiebbar ist. ₍

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Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dauermagnet (12) und die Flußleitbleche (9/10, 9/9') in einem Isolierstoffkörper (13) befestigt sind, der Lochungen (14, 15) zu seiner verschiebbaren Führung auf den Stiftkernen (4/11, 4/4') aufweist^

3„ Schalteinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flußleitbleche (9/10, 9/9') zwei Lochungen (14, 15) für den Durchtritt der Stiftkerne (4/11, 4'4') aufweisen, die zumindest bei einem der Γ) beiden Flußleitbleche unterschiedliche Größe haben_0-/

4ο Schalteinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das der Trägerplatte (2) der Kontaktvorrichtung (1) benachbarte Flußleitblech (9) mit dem Stiftkern (4) der Kontaktvorrichtung (1) über einen Luftspalt (14), dagegen mit dem zweiten Stiftkern (11) ohne Luftspalt (15) und das gegenüberliegende Flußleitblech (10) sowohl mit dem Stiftkern (4) der Kontaktvorrichtung als auch mit dem zweiten Stiftkern (11) ohne Luftspalt magnetisch gekoppelt ist (Fig= 1)./

5= Schalteinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, -* daß das der Trägerplatte (2) der Kontaktvorrichtung (1) benachbarte Flußleitblech (9) mit dem Stiftkern (4) der Kontaktvorri„ntung (1) über einen Luftspalt (14), dagegen mit dem zweiten Stiftkern (4') ohne Luftspalt (15) und das gegenüberliegende Flußleitblech (9¹) mit dem Stiftkern (4) der Kontaktvorrichtung (1) ohne Luftspalt, dagegen mit dem zweiten Stiftkern (4¹) über einen Luftspalt magnetisch gekoppelt ist (Fig_o 2, 3),·

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Schalteinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Stiftkern von dem Stiftkern (4¹) einer zweiten Kontaktvorrichtung (V) gebildet wird, wobei die beiden Kontaktvorrichtungen (1, 1¹) so angeordnet sind, daß ein Teil der Trägerplatte (2) der einen Kontaktvorrichtung (1) den einen Pol und ein Teil der Trägerplatte der anderen Kontaktvorrichtung (1¹) den anderen Pol des dazwischen verschiebbaren Dauermagneten (12) überlappt« .

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