EP1805844A1 - Electrical switching device comprising magnetic adjusting elements - Google Patents

Electrical switching device comprising magnetic adjusting elements

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Publication number
EP1805844A1
EP1805844A1 EP05795933A EP05795933A EP1805844A1 EP 1805844 A1 EP1805844 A1 EP 1805844A1 EP 05795933 A EP05795933 A EP 05795933A EP 05795933 A EP05795933 A EP 05795933A EP 1805844 A1 EP1805844 A1 EP 1805844A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
switching device
magnetic force
switching
magnet
switching element
Prior art date
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Granted
Application number
EP05795933A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP1805844B1 (en
Inventor
Markus Leipold
Helmut Hingrainer
Alexander Bayer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rohde and Schwarz GmbH and Co KG
Original Assignee
Rohde and Schwarz GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Rohde and Schwarz GmbH and Co KG filed Critical Rohde and Schwarz GmbH and Co KG
Publication of EP1805844A1 publication Critical patent/EP1805844A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP1805844B1 publication Critical patent/EP1805844B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H51/00—Electromagnetic relays
    • H01H51/28—Relays having both armature and contacts within a sealed casing outside which the operating coil is located, e.g. contact carried by a magnetic leaf spring or reed
    • H01H51/284—Polarised relays

Definitions

  • the invention relates to an electrical switching device according to the preamble of claim 1.
  • a switching device of this type is described in DE 101 03 814 Al.
  • the switching device is used in particular to turn off a power line for a high-frequency attenuator via different damping elements.
  • it has an elongated switching element, which is movable transversely to its longitudinal direction by an adjusting element and is brought with a contact surface at one end thereof either out of contact or in contact with a mating contact surface. In the contact position, the conduction of the electrical current at the contact surfaces is dependent inter alia on the contact surface and the mating contact surface abutting one another. Impurities or particles can significantly affect the power line, especially if the impurities or particles' consist of electrically non-conductive material.
  • Emissivity lines have e.g. several serially arranged four-pole switching devices on with input and output side equal and constant characteristic impedance and each adjustable calibrated damping.
  • the invention is based on the object at an electrical switching device of the type specified friction operations and the resulting risk of deterioration of the electrical contact by abrasion to eliminate or at least reduce.
  • the formation of abrasion in the vicinity of the contact surfaces should be avoided or at least reduced.
  • a simple and small design is to be created, which can be integrated well and in a simple and cost-effective manner not only in the switching device, but also in or on a switching device receiving protective housing.
  • the invention is based on the finding that with a switching movement drive of the switching element with magnetic forces, there is no need for any mechanical movement contact between the switching element and the adjusting elements and therefore in switching movements of the switching element generated in this respect neither with magnetic forces a sliding friction takes place, resulting in a resulting abrasion.
  • the switching element is at least partially made of magnetic material
  • the adjusting elements are formed by two magnet arrangements, of which the magnetic force of a magnet assembly or the magnetic force of the other magnet arrangement is either selectively reduced or increased.
  • the switching device can be switched by reducing or increasing the magnetic force so that the laterally movable switching element is either moved to the arranged on one side mating contact element and held it or moved to the arranged on the other side mating contact element and held.
  • This movement drive is non-contact and smooth, so that abrasion, as obtained in the prior art, is avoided and therefore avoided a resulting impairment of the electrical contact and a good electrical contact is ensured.
  • the invention is characterized by a simple and small construction, which can also be produced inexpensively and can be well integrated not only in the switching device itself but also in a protective housing surrounding the switching device.
  • a magnetic force difference is created between the magnet assemblies that is so large that each magnet assembly having the larger magnetic force drives the switching member toward and against the same side Pull the mating contact element and hold it.
  • the release of the mating contact element can then take place in that the magnetic force of the switching element holding the adjacent mating contact element magnet arrangement is reduced so far that the Magnetic force of the opposite magnet assembly predominates and the switching element dissolves and pulls to this magnet assembly and contacted with the located on this side mating contact element or the magnetic force of this opposing magnet assembly is increased so far that this magnetic force releases the switching element and moves to this side and with the on contacted this side mating contact element.
  • magnet arrangements with reducible or enlargeable magnetic forces must be present on both sides.
  • the reduction or increase in the magnetic force can be realized by providing an electromagnet which can be selectively switched on and off or whose magnetic force can be reduced and increased again.
  • the desired magnetic force change can also be realized by combining an electromagnet and a permanent magnet in a substantially coaxial arrangement, wherein the permanent magnet can form an extension of the core of the electromagnet or form the core of the electromagnet.
  • This configuration not only leads to a small construction, but it also makes it possible to superimpose by a Gleichpolige or gegenpolige arrangement of the electromagnet and the permanent magnet, the magnetic force of the permanent magnet in the sense of addition or subtraction of the magnetic forces. It is particularly advantageous to form the pole-changing solenoid, so that the magnetic force change by addition and subtraction of the Can change magnetic forces. If the electromagnet is also designed to be switched off, a threefold change of the respective magnetic force can be achieved.
  • Switching device two switching elements are arranged opposite to each other and are movable with their mutually facing contact ends transversely against both sides arranged mating contact elements.
  • a four-pole switching device can be achieved in a simple manner, which is particularly suitable for a calibration line.
  • a switching element that can be moved in any way to the one and the other side.
  • Particularly advantageous is formed by a spring tongue switching element which is laterally deflectable against its elasticity based on elasticity restoring forces and automatically returns to a central position at rest, from which it can be selectively switched to one or the other side.
  • the electromagnet can be mounted in a lateral arrangement on the protective housing or by integration into the bottom portion of the protective housing while ensuring simple and small constructions.
  • Fig. 2 shows two electrical according to the invention
  • Fig. 3 shows a housing with an inventive
  • Fig. 4 shows a housing with an inventive
  • FIG. 5 shows a housing with a switching device pair according to the invention in a further modified embodiment
  • Fig. 6 shows a housing with an inventive Switching device in a further modified embodiment.
  • the four switching devices of the two pairs of switching devices each have an electrical line 2 with a switch 3 and with a switching element 4 which can be moved back and forth transversely to the electrical line 2 and serves to supply the line 2 open or close.
  • the switching element 4 is an elongate element which is connected at its base end 5 permanently connected to the line 2 and at its other end has a contact end 6, with it after a transverse movement in its contact pitch on one of two transversely spaced at a distance mating contact elements 7a, 7b is present.
  • An open position may result in the middle position shown, in which the contact end 6 has a lateral distance from the mating contact elements 7a, 7b.
  • the switching device 1 is part of a so-called attenuator with parallel switchable attenuator sections 2a, 2b, which can be selectively switched with the switching element 4, wherein at least one attenuator section is attenuated and forms a damping line.
  • Fig. 1 two pairs of switching devices are shown, each with two mirror images of each other arranged switches 3, each of which a pair of switching devices forms a four-pin-length calibration line longitudinal section.
  • the switching element 4 is preferably laterally elastically bendable, wherein its base end 5 is held on a holder 9 which is fixed on a base 11.
  • a flexible switching element is a spring tongue in the form of a flat strip is particularly well, which is shown in Fig. 1 and 2 in the side view, so that its narrow side is visible and its two opposite broad sides facing the mating contact element 7a, 7b.
  • the flat strip may also be formed by a thin foil whose thickness is less than 1/10 mm and e.g. only a few microns.
  • the magnet assembly 12a is formed by an electromagnet whose magnetic force is selectively increased and decreased, or formed by a permanent magnet 13a and an electromagnet 14a with a coil 15, wherein the permanent magnet 13a and the electromagnet 14a preferably coaxially integrated and wherein the rod-shaped permanent magnet 13a forms the core of the electromagnet 14a.
  • the magnet assembly 12b is formed in the embodiment of FIG. 1 each only by a permanent magnet 13b.
  • the magnet arrangements 12a, 12b with all three magnets 13a, 13b, 14a are arranged outside the lateral movement region B of the switching element 4 and directed with their directions of action on the associated broad side of the switching element 4 so that they do not hinder its movement and thereby magnetically on the switching element 4 act of magnetic material.
  • the permanent agent 13a, 13b may be arranged gleichpolig or unequal pole.
  • the permanent magnets 13a, 13b with their north poles N face each other and the switching element 4.
  • the permanent magnets 13a, 13b arranged on the switching element 4 facing away from the sides of the Eich einsabête 2a, 2b, wherein between each a fixed connection may be present, for. B. by gluing or soldering.
  • the magnetic force generated by the electromagnet 14a is superimposed on the magnetic force of the permanent magnets 13a, depending on the polarity.
  • the permanent magnet 13a and the electromagnet 14a are formed to be the same pole, their magnetic forces are added, so that the magnetic force of the permanent magnet 13a and the magnet assembly 12a is a low value when the solenoid 14a is turned off.
  • the magnetic forces add up to a high value.
  • the magnetic forces in the on state subtract to a low value, the z. B. can go to zero.
  • the magnetic force of the permanent magnet 13a is a low value.
  • the magnetic forces are designed so that the magnetic force of the permanent magnet 13b and the high value of the Magnetic force of the magnet assembly 12a are each capable of pulling the switching element 4 to itself and bring in contact with the associated mating contact element 7a, 7b and hold.
  • a switching from the switching efficiency of the magnet assembly 12a to the switching efficiency of the permanent magnet 13b or vice versa can be done by a pole reversal of the electromagnet 12a causing current pulse.
  • FIG. 1 right are provided with the same or comparable parts with the same reference numerals, differs from the embodiment of FIG. 1 left in that the permanent magnet 13a and a core 16a of the electromagnet 12a and a core 16b of the electromagnet 12b are arranged substantially coaxially one behind the other, wherein the permanent magnet 13a and 13b, respectively, is arranged between the attenuating line section 2a or 2b and the core 16a or 16b.
  • the core 16a and 16b and the permanent magnet 13a and 13b may be fixedly connected to each other at their sides facing each other, for. B. by gluing or soldering.
  • FIG. 1 the design and function of the embodiment of FIG. 1 right substantially in accordance with the embodiment of FIG. 1, so that can be omitted for reasons of simplification to further descriptions of the embodiment of FIG. 1 right.
  • the embodiments of FIG. 2 left and Fig. 2 right differ from those described above
  • the permanent magnet 13b is also associated with an electromagnet 14b, which form the magnet assembly 12b.
  • Magnetic assemblies 12a, 12b are preferably the same and mirror-inverted with respect to the conduit 2 or also formed, and preferably also operate in mirror image fashion.
  • FIG. 2 can be by engaging the high value of the magnetic force of one magnet assembly and the lower value of the magnetic force of the other magnet assembly of the magnetic force difference increase, substantially double, which contributes to reliability of the switching device 1, because the switching device 1 operated with effective magnetic forces can be substantially lower than the resistance of movement of the switching element 4 and the low value of the respective opposite magnetic force.
  • the switching element 4 is thus magnetically adjusted in the respective contact position and held in this position. It is omitted thus mechanically effective adjustment, which could generate an abrasion due to a pressure and friction contact that could get between the electrical contact surfaces and could affect the electrical contact.
  • the switching device 1 In order to protect the mutually interacting electrical contact surfaces from contamination from the outside, it is advantageous to arrange the switching device 1 at least with respect to the contact surfaces having parts in the shelter 21 of a preferably sealed housing 22.
  • FIGS. 3 to 6 show such a housing 22 in a perspective view from above, wherein the shelter 21 can be selectively opened and closed by a lid 22a top side.
  • the base 11 is formed by a housing bottom 22b and two opposing side walls 22c, the lid 22a mounted thereon, and two opposed end walls 22d frontally attached and screwed to the housing bottom 22b and the side walls 22c.
  • the end walls 22d project beyond the side walls 22c, so that they can also receive the cover 22a between them and also be screwed thereto.
  • a sealing ring 23 made of elastically compressible material such as rubber or plastic, which preferably sits in an annular groove 24 in the contact surface of the end walls 22d and the contact surface slightly surmounted.
  • a passage 25 for the electrical line 2 each with a sleeve-shaped cable gland 26, is arranged, which protrudes outwards, and through which the electrical line 2 extends into the shelter 21 and is sealed, eg screwed, is.
  • the holder 9 for the switching elements 4 may each be formed by a clamping device with jaws, between which the associated switching element 4 is clamped.
  • FIGS. 3 to 6 have the following special features.
  • a housing 31 are used, in which the electromagnet 14 a is arranged and is secured thereto with the associated side of the housing 22, for. B. by a screw connection.
  • the housing 21 is preferably open on the underside and on the top, which not only saves material and weight, but also an automatically effective air cooling is achieved, which works on the principle of natural convection.
  • Such a housing 31 may have a side mounting wall 31a, two side walls 31b and a rear wall 31c, between which the electromagnet 14a is arranged and secured approximately coaxially with the permanent magnet 13a.
  • the permanent magnets 13a, 13b are preferably arranged sunk in top transverse grooves 22e, wherein the
  • Depth of the transverse grooves 22e is less than the height of the
  • Housing 22 can protrude. In this case are in the
  • Permanent magnets 13a, 13b protrude.
  • the length of the permanent magnets can be adapted to the width of the housing 22 so that their laterally outer ends with the Outer sides of the housing 22 substantially complete, as shown in Fig. 3.
  • the solenoid 14 a is integrated with its coil 15 in the housing 22, wherein it is located under the switching device 1 and z. B. is arranged and fixed in a housing recess 32, the z. B. down and open at the side.
  • U-shaped core parts 16 b are provided which connect the cores of the permanent magnets 13 a, 13 b with the designated 16a and 16b core of the electromagnet 14 a, to form up to the area of the switching device 1 a ring-shaped common core.
  • At least one of the permanent magnets 13a, 13b may not be arranged in the housing 22 but in the cover 22a.
  • Such an embodiment is shown in FIG. 5, wherein in the lid 22 a at least open at the bottom, z. B. vertical through recess 33 is arranged for the located on this side permanent magnet 13 b, which is shown in the recess 33 suggestively.
  • FIG. 6 In which two permanent magnets 13b are arranged next to the associated switching device 1, 3 in the cover 22a in associated recesses 33 and positioned therein.
  • the line sections 2b are arranged on permanent magnet parts 13c, which are in magnetic operative connection with the permanent magnets 13b.

Landscapes

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Abstract

The invention relates to an electrical switching device (1), especially a high-frequency switching device, comprising an elongate electrical switching element (4), a contact end (6) of which is disposed between two opposite contact elements (7a, 7a) that are transversally spaced apart from each other. Said switching element (4) can be selectively moved perpendicular to the longitudinal direction thereof towards one or the other opposite contact element (7a, 7b) by means of two adjusting elements that are located on both sides next to the switching element (4). In order to eliminate or at least reduce frictional processes and the risk of the electrical contact being damaged by abrasion, the switching element (4) is made at least in part of magnetic material while the adjusting elements are formed by two magnet assemblies (12a, 12b), the magnetic force of one magnet assembly (12a) or the other magnet assembly (12b) being selectively reducible or increasable.

Description

Elektrische Schaltvorrichtung mit magnetischen Verstellelementen Electrical switching device with magnetic adjusting elements
Die Erfindung betrifft eine elektrische Schaltvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an electrical switching device according to the preamble of claim 1.
Eine Schaltvorrichtung dieser Art ist in der DE 101 03 814 Al beschrieben. Die SchaltVorrichtung dient insbesondere dazu, eine Stromleitung für eine Hochfrequenz-Eichleitung über unterschiedliche Dämpfungselemente auszuschalten. Hierzu weist sie ein längliches Schaltelement auf, das durch ein Verstellelement quer zu seiner Längsrichtung bewegbar ist und dabei mit einer Kontaktfläche an seinem einen Ende wahlweise außer Kontakt oder in Kontakt mit einer Gegenkontaktflache gebracht wird. In der Kontakt¬ stellung ist die Leitung des elektrischen Stroms an den Kontaktflächen abhängig unter anderem von der Anlage der Kontaktfläche und der Gegenkontaktflache aneinander. Verunreinigungen oder Partikel können die Stromleitung wesentlich beeinträchtigen, insbesondere dann, wenn die Verunreinigungen bzw. Partikel' aus elektrisch nicht leitendem Material bestehen.A switching device of this type is described in DE 101 03 814 Al. The switching device is used in particular to turn off a power line for a high-frequency attenuator via different damping elements. For this purpose, it has an elongated switching element, which is movable transversely to its longitudinal direction by an adjusting element and is brought with a contact surface at one end thereof either out of contact or in contact with a mating contact surface. In the contact position, the conduction of the electrical current at the contact surfaces is dependent inter alia on the contact surface and the mating contact surface abutting one another. Impurities or particles can significantly affect the power line, especially if the impurities or particles' consist of electrically non-conductive material.
Besonders wichtig ist eine störungsfreie Stromleitung bei Eichleitungen, die zur Dämpfungseinstellung z.B. von Signalgeneratoren oder Netzwerkanalysatoren dienen. Eichleitungen weisen z.B. mehrere seriell angeordnete vierpolige Schaltvorrichtungen auf mit eingangs- und ausgangsseitig gleichem und konstantem Wellenwiderstand sowie jeweils einstellbarer geeichter Dämpfung.Particularly important is a trouble-free power line in attenuator lines, which are used for damping adjustment, e.g. of signal generators or network analyzers. Emissivity lines have e.g. several serially arranged four-pole switching devices on with input and output side equal and constant characteristic impedance and each adjustable calibrated damping.
Bei bekannten elektrischen Hochfrequenz-Schaltvorrichtun- gen, wie sie z. B. typisch in Hochfrequenz-Eichleitungen Verwendung finden, wird die seitliche Schaltbewegung eines Schaltelements mittels äußerer mechanischer Kraftein¬ wirkung durch Stößel erzielt, die seitlich gegen das Schaltelement stoßen und es dabei bewegen. Auf Grund der seitlichen Schwenkbewegung, die das Schaltelement ausführt und den linearen Schubbewegungen der beiderseits des Schaltelements vorhandenen Stößel ergeben sich im Berührungsbereich der Stößel und des Schaltelements Gleitbewegungen, die auf Grund der sich ergebenden Reibung zu einem Abrieb führen. Insbesondere dann, wenn die Schaltvorrichtung einen geschlossenen Schaltraum aufweist, ist die Gefahr einer Kontaktstörung durch den durch die Reibung erzeugten Abrieb besonders groß, weil der Abrieb im Schaltraum verbleibt. Aber auch bei offenem Schaltraum besteht die Gefahr, dass der Abrieb zwischen die Kontaktflächen gelangt und den elektrischen Kontakt beeinträchtigt.In known electrical high-frequency Schaltvorrichtun- gene as z. B. are typically used in high-frequency attenuators, the lateral switching movement of a switching element by means of external mechanical Kraftein¬ effect is achieved by plunger, the laterally push against the switching element and move it. Due to the lateral pivotal movement, which executes the switching element and the linear thrusting movements of the plunger present on either side of the switching element arise in the contact region of the plunger and the switching element sliding movements, which lead to abrasion due to the resulting friction. In particular, when the switching device has a closed switching space, the risk of a contact failure by the abrasion generated by the friction is particularly large because the abrasion remains in the control room. But even with an open switch room there is a risk that the abrasion reaches between the contact surfaces and affects the electrical contact.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer elektrischen Schaltvorrichtung der eingangs angegebenen Art Reibungsvorgänge und daraus resultierend die Gefahr einer Beeinträchtigung des elektrischen Kontaktes durch Abrieb zu beseitigen oder wenigstens zu verringern. Insbesondere soll die Entstehung von Abrieb in der Umgebung der Kontaktflächen vermieden oder wenigstens vermindert werden. Außerdem soll eine einfache und auch kleine Konstruktion geschaffen werden, die sich gut sowie in einfacher und kostengünstiger Weise nicht nur in die Schaltvorrichtung, sondern auch in oder an einem die Schaltvorrichtung aufnehmenden Schutzgehäuse integrieren lässt.The invention is based on the object at an electrical switching device of the type specified friction operations and the resulting risk of deterioration of the electrical contact by abrasion to eliminate or at least reduce. In particular, the formation of abrasion in the vicinity of the contact surfaces should be avoided or at least reduced. In addition, a simple and small design is to be created, which can be integrated well and in a simple and cost-effective manner not only in the switching device, but also in or on a switching device receiving protective housing.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.This object is solved by the features of claim 1. Advantageous developments of the invention are described in the subclaims.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß bei einem Schaltbewegungsantrieb des Schaltelements mit magnetischen Kräften es keines mechanischen Bewegungskontaktes zwischen dem Schaltelement und den Verstellelementen bedarf und deshalb bei mit magnetischen Kräften erzeugten Schaltbewegungen des Schaltelements diesbezüglich weder eine Gleitreibung stattfindet noch ein daraus resultierender Abrieb erzeugt wird.The invention is based on the finding that with a switching movement drive of the switching element with magnetic forces, there is no need for any mechanical movement contact between the switching element and the adjusting elements and therefore in switching movements of the switching element generated in this respect neither with magnetic forces a sliding friction takes place, resulting in a resulting abrasion.
Bei der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung besteht das Schaltelement wenigstens teilweise aus magnetischem Material, und die Verstellelemente sind durch zwei Magnetanordnungen gebildet, von denen die Magnetkraft der einen Magnetanordnung oder auch die Magnetkraft der anderen Magnetanordnung jeweils wahlweise verringerbar oder vergrößerbar ist bzw. sind. Hierdurch lässt sich die Schaltvorrichtung durch die Verringerung oder Vergrößerung der Magnetkraft so schalten, dass das seitlich bewegbare Schaltelement entweder zu dem auf der einen Seite angeordneten Gegenkontaktelement bewegt und daran gehalten wird oder zu dem auf der anderen Seite angeordneten Gegenkontaktelement bewegt und gehalten wird. Dieser Bewegungsantrieb erfolgt berührungslos und reibungslos, so dass ein Abrieb, wie er beim Stand der Technik anfällt, vermieden wird und deshalb auch eine daraus resultierende Beeinträchtigung des elektrischen Kontaktes vermieden und ein guter elektrischer Kontakt gewährleistet wird. Dabei zeichnet sich die Erfindung durch eine einfache und kleine Konstruktion aus, die sich auch kostengünstig herstellen und nicht nur in die Schaltvorrichtung selbst sondern auch in ein die Schaltvorrichtung umgebendes Schutzgehäuse gut integrieren lässt.In the switching device according to the invention, the switching element is at least partially made of magnetic material, and the adjusting elements are formed by two magnet arrangements, of which the magnetic force of a magnet assembly or the magnetic force of the other magnet arrangement is either selectively reduced or increased. As a result, the switching device can be switched by reducing or increasing the magnetic force so that the laterally movable switching element is either moved to the arranged on one side mating contact element and held it or moved to the arranged on the other side mating contact element and held. This movement drive is non-contact and smooth, so that abrasion, as obtained in the prior art, is avoided and therefore avoided a resulting impairment of the electrical contact and a good electrical contact is ensured. In this case, the invention is characterized by a simple and small construction, which can also be produced inexpensively and can be well integrated not only in the switching device itself but also in a protective housing surrounding the switching device.
Bei der Erfindung wird durch die Verringerung oder Vergrößerung der Magnetkraft einer seitlichen Magnetanordnung oder beider Magnetanordnungen eine Magnetkraftdifferenz zwischen den Magnetanordnungen geschaffen, die so groß ist, dass jeweils die Magnetanordnung mit der größeren Magnetkraft das Schaltelement zu sich hin und gegen das auf der gleichen Seite befindliche Gegenkontaktelement ziehen und daran halten kann. Das Lösen vom Gegenkontaktelement kann dann dadurch erfolgen, dass die Magnetkraft der das Schaltelement am benachbarten Gegenkontaktelement haltende Magnetanordnung soweit vermindert wird, dass die Magnetkraft der gegenüberliegenden Magnetanordnung überwiegt und das Schaltelement löst und zu dieser Magnetanordnung hin zieht und mit dem auf dieser Seite befindlichen Gegenkontaktelement kontaktiert oder die Magnetkraft dieser gegenüberliegenden Magnetanordnung soweit vergrößert wird, dass diese Magnetkraft das Schaltelement löst und zu dieser Seite hin bewegt und mit dem auf dieser Seite befindlichen Gegenkontaktelement kontaktiert.In the invention, by decreasing or increasing the magnetic force of a side magnet assembly or both magnet assemblies, a magnetic force difference is created between the magnet assemblies that is so large that each magnet assembly having the larger magnetic force drives the switching member toward and against the same side Pull the mating contact element and hold it. The release of the mating contact element can then take place in that the magnetic force of the switching element holding the adjacent mating contact element magnet arrangement is reduced so far that the Magnetic force of the opposite magnet assembly predominates and the switching element dissolves and pulls to this magnet assembly and contacted with the located on this side mating contact element or the magnetic force of this opposing magnet assembly is increased so far that this magnetic force releases the switching element and moves to this side and with the on contacted this side mating contact element.
Im Rahmen der Erfindung ist es dabei nicht erforderlich, dass auf beiden Seiten Magnetanordnungen mit verringerbaren oder vergrößerbaren Magnetkräften vorhanden sein müssen. Im Rahmen der Erfindung reicht es aus, wenn auf einer Seite eine Magnetanordnung vorhanden ist, deren Magnetkraft verringerbar oder vergrößerbar ist, um das Schaltelement vom gegenüberliegenden Gegenkontaktelement zu lösen und gegen das auf seiner Seite angeordnete Gegenkontaktelement zu ziehen oder umgekehrt.In the context of the invention, it is not necessary that magnet arrangements with reducible or enlargeable magnetic forces must be present on both sides. In the context of the invention, it is sufficient if on one side of a magnet assembly is present, the magnetic force can be reduced or increased in order to release the switching element from the opposite mating contact element and to pull against the arranged on its side mating contact element or vice versa.
Die Verringerung oder Vergrößerung der Magnetkraft lässt sich dadurch verwirklichen, dass ein Elektromagnet vorgesehen wird, der wahlweise einschaltbar und abschaltbar ist oder dessen Magnetkraft verringerbar und wieder vergrößerbar ist. Die angestrebte Magnetkraftveränderung lässt sich jedoch auch dadurch verwirklichen, dass ein Elektromagnet und ein Dauermagnet bei im wesentlichen koaxialer Anordnung kombiniert werden, wobei der Dauermagnet eine Verlängerung des Kerns des Elektromagneten bilden kann oder den Kern des Elektromagneten bilden kann. Diese Ausgestaltung führt nicht nur zu einer kleinen Konstruktion, sondern sie ermöglicht es auch, durch eine gleichpolige oder gegenpolige Anordnung des Elektromagneten und des Dauermagneten die Magnetkraft des Dauermagneten im Sinne einer Addition oder Subtraktion der Magnetkräfte zu überlagern. Dabei ist es besonders vorteilhaft, den Elektromagneten polumschaltbar auszubilden, so dass sich die Magnetkraftänderung durch Addition und Subtraktion der Magnetkräfte verändern lässt. Wenn der Elektromagnet darüber hinaus auch noch abschaltbar ausgebildet ist, lässt sich eine dreifache Veränderung der jeweiligen Magnetkraft erreichen.The reduction or increase in the magnetic force can be realized by providing an electromagnet which can be selectively switched on and off or whose magnetic force can be reduced and increased again. However, the desired magnetic force change can also be realized by combining an electromagnet and a permanent magnet in a substantially coaxial arrangement, wherein the permanent magnet can form an extension of the core of the electromagnet or form the core of the electromagnet. This configuration not only leads to a small construction, but it also makes it possible to superimpose by a Gleichpolige or gegenpolige arrangement of the electromagnet and the permanent magnet, the magnetic force of the permanent magnet in the sense of addition or subtraction of the magnetic forces. It is particularly advantageous to form the pole-changing solenoid, so that the magnetic force change by addition and subtraction of the Can change magnetic forces. If the electromagnet is also designed to be switched off, a threefold change of the respective magnetic force can be achieved.
Es ist ferner vorteilhaft, jeweils einen Dauermagneten mit einer Magnetkraft vorzusehen, die so groß ist, dass der Elektromagnet unmittelbar nach dem Kontakt des Schaltelements mit dem zugehörigen Gegenkontaktelement abgeschaltet werden kann und das Schaltelement mit der Magnetkraft des Dauermagneten am Gegenkontaktelement gehalten wird.It is also advantageous to provide a permanent magnet with a magnetic force that is so large that the electromagnet can be switched off immediately after the contact of the switching element with the associated mating contact element and the switching element is held with the magnetic force of the permanent magnet on the mating contact element.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass bezüglich einer die Magnetanordnungen vorzugsweise mittig schneidenden Querebene derA particularly advantageous embodiment of the invention is that with respect to a magnetic arrangements preferably centrally intersecting transverse plane of the
Schaltvorrichtung zwei Schaltelemente einander gegenüberliegend angeordnet sind und mit ihren einander zugewandten Kontaktenden quer gegen beidseitig angeordneten Gegenkontaktelemente bewegbar sind. DieseSwitching device two switching elements are arranged opposite to each other and are movable with their mutually facing contact ends transversely against both sides arranged mating contact elements. These
Ausgestaltung ermöglicht es, jeweils mit einerDesign makes it possible, each with a
Magnetanordnung beide einander gegenüberliegendenMagnet arrangement both opposite each other
Schaltelemente zu betätigen. Hierdurch lässt sich in einfacher Weise eine vierpolige Schaltvorrichtung erreichen, die sich insbesondere für eine Eichleitung eignet.To operate switching elements. As a result, a four-pole switching device can be achieved in a simple manner, which is particularly suitable for a calibration line.
Im Rahmen der Erfindung eignet sich grundsätzlich ein Schaltelement, das sich in irgendeiner Weise zu der einen und der anderen Seite hin bewegen lässt. Besonders vorteilhaft eignet sich ein durch eine Federzunge gebildetes Schaltelement, das gegen seine auf Eigenelastizität beruhenden elastischen Rückstellkräfte Seitlich ausbiegbar ist und im Ruhezustand selbsttätig in eine Mittelstellung zurückkehrt, aus der es wahlweise zu der einen oder anderen Seite hin schaltbar ist.In the context of the invention is basically a switching element that can be moved in any way to the one and the other side. Particularly advantageous is formed by a spring tongue switching element which is laterally deflectable against its elasticity based on elasticity restoring forces and automatically returns to a central position at rest, from which it can be selectively switched to one or the other side.
In den Konstruktionsfällen, in denen die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung in einem Schutzgehäuse angeordnet ist, kann der Elektromagnet in seitlicher Anordnung am Schutzgehäuse oder durch eine Integration in den Bodenbereich des Schutzgehäuses bei Gewährleistung einfacher und kleiner Konstruktionen angebaut bzw. eingebaut werden.In the design cases in which the switching device according to the invention is arranged in a protective housing, The electromagnet can be mounted in a lateral arrangement on the protective housing or by integration into the bottom portion of the protective housing while ensuring simple and small constructions.
Weitere Weiterbildungsmerkmale der Erfindung führen zu einfachen und kleinen Konstruktionen, die sich kostengünstig herstellen lassen und auch eine sichere Funktion und Kontaktierung ermöglichen.Further development features of the invention lead to simple and small structures that can be produced inexpensively and also enable safe operation and contacting.
Nachfolgend werden vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung anhand von mehreren Ausführungsbeispielen und Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:Below, advantageous embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to several embodiments and drawings. Show it:
Fig. 1 zwei erfindungsgemäße elektrischeFig. 1 two electrical according to the invention
Schaltvorrichtungs-Paare in prinzipiellerSwitching device pairs in principle
Darstellung, wobei die rechte Figurhälfte mit dem rechten Schaltvorrichtungs-Paar eine abgewandelte Ausgestaltung zeigt;Representation, wherein the right half of the figure with the right pair of switching devices shows a modified embodiment;
Fig. 2 zwei erfindungsgemäße elektrischeFig. 2 shows two electrical according to the invention
Schaltvorrichtungs-Paare in prinzipieller Darstellung in weiter abgewandelten Ausgestaltungen;Switching device pairs in a schematic representation in further modified embodiments;
Fig. 3 ein Gehäuse mit einem erfindungsgemäßenFig. 3 shows a housing with an inventive
Schaltvorrichtungs-Paar in weiter abgewandelterSwitch pair in further modified
Ausgestaltung;design;
Fig. 4 ein Gehäuse mit einem erfindungsgemäßenFig. 4 shows a housing with an inventive
Schaltvorrichtungs-Paar in weiter abgewandelterSwitch pair in further modified
Ausgestaltung;design;
Fig. 5 ein Gehäuse mit einem erfindungsgemäßen Schaltvorrichtungs-Paar in weiter abgewandelter Ausgestaltung;5 shows a housing with a switching device pair according to the invention in a further modified embodiment;
Fig. 6 ein Gehäuse mit einer erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung in weiter abgewandelter Ausgestaltung.Fig. 6 shows a housing with an inventive Switching device in a further modified embodiment.
Die in ihrer Gesamtheit mit 1 bezeichneten vier Schaltvor- richtungen der beiden Schaltvorrichtungs-Paare weisen jeweils eine elektrische Leitung 2 mit einem Schalter 3 und mit einem quer zur elektrischen Leitung 2 hin und her bewegbaren Schaltelement 4 auf, das dazu dient, die Leitung 2 zu öffnen oder zu schließen. Das Schaltelement 4 ist ein längliches Element, das an seinem Basisende 5 bleibend mit der Leitung 2 verbunden ist und an seinem anderen Ende ein Kontaktende 6 aufweist, mit dem es nach einer Querbewegung in seiner Kontaktsteilung an einem von zwei quer in einem Abstand voneinander angeordneten Gegenkontaktelementen 7a, 7b anliegt. Eine Offenstellung kann sich in der dargestellten Mittelstellung ergeben, in der das Kontaktende 6 einen seitlichen Abstand von den Gegenkontaktelementen 7a, 7b aufweist.The four switching devices of the two pairs of switching devices, denoted in their entirety by 1, each have an electrical line 2 with a switch 3 and with a switching element 4 which can be moved back and forth transversely to the electrical line 2 and serves to supply the line 2 open or close. The switching element 4 is an elongate element which is connected at its base end 5 permanently connected to the line 2 and at its other end has a contact end 6, with it after a transverse movement in its contact pitch on one of two transversely spaced at a distance mating contact elements 7a, 7b is present. An open position may result in the middle position shown, in which the contact end 6 has a lateral distance from the mating contact elements 7a, 7b.
Beim Ausführungsbeispiel ist die Schaltvorrichtung 1 Teil einer sogenannten Eichleitung mit parallel angeordneten schaltbaren Eichleitungsabschnitten 2a, 2b, die mit dem Schaltelement 4 wahlweise geschaltet werden können, wobei wenigstens ein Eichleitungsabschnitt gedämpft ist und eine Dämpfungsleitung bildet. In Fig. 1 sind zwei Schaltvorrichtungs-Paare mit jeweils zwei spiegelbildlich zueinander angeordneten Schaltern 3 dargestellt, von denen jeweils ein Schaltvorrichtungs-Paar einen vierpoligen Eichleitungs-Längsabschnitt bildet. Diese ist mit zwei Eichleitungsabschnitten 2a, 2b und zwei vorzugsweise einander gleichen Schaltelementen 4 ausgebildet, die auf beiden Seiten einer sich quer zur elektrischen Leitung 2 und etwa mittig zwischen den Gegenkontaktelementen 7a, 7b erstreckenden Querebene 8 spiegelbildlich zueinander angeordnet sind, so dass deren Kontaktenden 6 aufeinanderzu gerichtet sind, die jeweils zwischen zwei seitlich beabstandeten Gegenkontaktelementen 7a, 7b angeordnet sind und wahlweise gegen das eine oder das andere Gegenkontaktelement 7a, 7b bewegbar sind. Da die zu beiden Seiten der Querebene 8 spiegelbildlich angeordneten Schalter 3 des in Fig. 1 linken Ausführungsbeispiels im wesentlichen gleich sind, wird im folgenden nur die SehaltVorrichtung 1 beschrieben, die mit ihrem Schalter 3 links von der Querebene 8 angeordnet ist.In the embodiment, the switching device 1 is part of a so-called attenuator with parallel switchable attenuator sections 2a, 2b, which can be selectively switched with the switching element 4, wherein at least one attenuator section is attenuated and forms a damping line. In Fig. 1, two pairs of switching devices are shown, each with two mirror images of each other arranged switches 3, each of which a pair of switching devices forms a four-pin-length calibration line longitudinal section. This is formed with two attenuator sections 2a, 2b and two switching elements 4 which are preferably identical to one another and are arranged on both sides of a transverse plane 8 extending transversely to the electrical line 2 and approximately centrally between the mating contact elements 7a, 7b in mirror image relation to one another, so that their contact ends 6 directed towards each other, which are each arranged between two laterally spaced mating contact elements 7a, 7b and are selectively movable against one or the other mating contact element 7a, 7b. Since the too both sides of the transverse plane 8 mirror image arranged switch 3 of the left embodiment in Fig. 1 are substantially the same, only the SehaltVorrichtung 1 is described below, which is arranged with its switch 3 to the left of the transverse plane 8.
Das Schaltelement 4 ist vorzugsweise seitlich elastisch biegbar, wobei sein Basisende 5 an einem Halter 9 gehalten ist, der auf einer Basis 11 befestigt ist. Als biegbares Schaltelement eignet sich eine Federzunge in Form eines flachen Streifens besonders gut, die in Fig. 1 und 2 in der Seitenansicht dargestellt ist, so daß ihre Schmalseite sichtbar ist und ihre beiden einander gegenüberliegenden Breitseiten dem Gegenkontaktelement 7a, 7b zugewandt sind. Der flache Streifen kann auch durch eine dünne Folie gebildet sein, deren Dicke geringer ist als 1/10 mm und z.B. nur wenige μm beträgt.The switching element 4 is preferably laterally elastically bendable, wherein its base end 5 is held on a holder 9 which is fixed on a base 11. As a flexible switching element is a spring tongue in the form of a flat strip is particularly well, which is shown in Fig. 1 and 2 in the side view, so that its narrow side is visible and its two opposite broad sides facing the mating contact element 7a, 7b. The flat strip may also be formed by a thin foil whose thickness is less than 1/10 mm and e.g. only a few microns.
Zur Durchführung eines SehaltVorgangs, bei dem das Schalt- element 4 seitlich zu dem einen oder dem anderen Gegen¬ kontaktelement 7a, 7b hin bewegt wird, ist auf jeder Seite des Schaltelements 4 eine Magnetanordnung 12a, 12b zum seitlichen Bewegen des Kontaktendes 6 in Richtung auf und gegen das eine oder das andere Gegenkontaktelement 7a, 7b vorgesehen.For carrying out a SehaltVorgangs in which the switching element 4 is laterally moved to the one or the other Gegen¬ contact element 7a, 7b, on each side of the switching element 4, a magnet assembly 12a, 12b for laterally moving the contact end 6 in the direction and against one or the other mating contact element 7a, 7b provided.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 links ist die Magnetanordnung 12a durch einen Elektromagneten gebildet dessen Magnetkraft wahlweise vergrößerbar und verringerbar ist, oder durch einen Dauermagneten 13a und einen Elektromagneten 14a mit einer Spule 15 gebildet, wobei der Dauermagnet 13a und der Elektromagnet 14a vorzugsweise koaxial ineinander integriert sind, und wobei der stabförmige Dauermagnet 13a den Kern des Elektromagneten 14a bildet.In the embodiment of FIG. 1 left, the magnet assembly 12a is formed by an electromagnet whose magnetic force is selectively increased and decreased, or formed by a permanent magnet 13a and an electromagnet 14a with a coil 15, wherein the permanent magnet 13a and the electromagnet 14a preferably coaxially integrated and wherein the rod-shaped permanent magnet 13a forms the core of the electromagnet 14a.
Die Magnetanordnung 12b ist beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 jeweils nur durch einen Dauermagneten 13b gebildet. Die Magnetanordnungen 12a, 12b mit allen drei Magneten 13a, 13b, 14a sind außerhalb des seitlichen Bewegungsbereichs B des Schaltelements 4 angeordnet und mit ihren Wirkrichtungen auf die zugehörige Breitseite des Schaltelements 4 gerichtet, so dass sie dessen Bewegung nicht behindern und dabei magnetisch auf das Schaltelement 4 aus magnetischem Material einwirken.The magnet assembly 12b is formed in the embodiment of FIG. 1 each only by a permanent magnet 13b. The magnet arrangements 12a, 12b with all three magnets 13a, 13b, 14a are arranged outside the lateral movement region B of the switching element 4 and directed with their directions of action on the associated broad side of the switching element 4 so that they do not hinder its movement and thereby magnetically on the switching element 4 act of magnetic material.
Die Dauermagente 13a, 13b können gleichpolig oder ungleichpolig angeordnet sein. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Dauermagnete 13a, 13b mit ihren Nordpolen N einander und dem Schaltelement 4 zugewandt.The permanent agent 13a, 13b may be arranged gleichpolig or unequal pole. In the present embodiment, the permanent magnets 13a, 13b with their north poles N face each other and the switching element 4.
Dabei sind die Dauermagnete 13a, 13b auf den dem Schaltelement 4 abgewandten Seiten der Eichleitungsabschnitte 2a, 2b angeordnet, wobei dazwischen jeweils eine feste Verbindung vorhanden sein kann, z. B. durch Kleben oder Löten.In this case, the permanent magnets 13a, 13b arranged on the switching element 4 facing away from the sides of the Eichleitungsabschnitte 2a, 2b, wherein between each a fixed connection may be present, for. B. by gluing or soldering.
' Die vom Elektromagneten 14a erzeugte Magnetkraft überlagert die Magnetkraft des Dauermagneten 13a in Abhängigkeit von der Polung. Wenn der Dauermagnet 13a und der Elektromagnet 14a gleichpolig ausgebildet sind, addieren sich deren Magnetkräfte, so dass die Magnetkraft des Dauermagneten 13a bzw. der Magnetanordnung 12a ein Niedrigwert ist, wenn der Elektromagnet 14a ausgeschaltet ist. Im eingeschalteten Zustand addieren sich die Magnetkräfte zu einem Hochwert. 'The magnetic force generated by the electromagnet 14a is superimposed on the magnetic force of the permanent magnets 13a, depending on the polarity. When the permanent magnet 13a and the electromagnet 14a are formed to be the same pole, their magnetic forces are added, so that the magnetic force of the permanent magnet 13a and the magnet assembly 12a is a low value when the solenoid 14a is turned off. When switched on, the magnetic forces add up to a high value.
Wenn der Elektromagnet 14a und der Dauermagnet 13a ungleichpolig angeordnet sind, subtrahieren sich die Magnetkräfte im eingeschalteten Zustand zu einem Niedrigwert, der z. B. gegen Null gehen kann. Im ausgeschalteten Zustand des Elektromagneten 12a ist die Magnetkraft des Dauermagneten 13a ein Niedrigwert.When the electromagnet 14 a and the permanent magnet 13 a are arranged unequal-pole, the magnetic forces in the on state subtract to a low value, the z. B. can go to zero. In the off state of the electromagnet 12a, the magnetic force of the permanent magnet 13a is a low value.
Dabei sind die Magnetkräfte so ausgelegt, dass die Magnetkraft des Dauermagneten 13b und der Hochwert der Magnetkraft der Magnetanordnung 12a jeweils in der Lage sind, das Schaltelement 4 zu sich zu ziehen und in Kontakt mit dem zugehörigen Gegenkontaktelement 7a, 7b zu bringen und zu halten. Dies gilt für den Hochwert der Magnetkraft der Magnetanordnung 12a auch bei der vorhandenen Wirksamkeit der Magnetkraft des Dauermagneten 13b und für die Magnetkraft des Dauermagneten 13b und auch bei der vorhandenen Wirksamkeit des Niedrigwertes der Magnetanordnung 12a, die je nach Auslegung gegen Null gehen kann. Eine Umschaltung von der Schalt-Wirksamkeit der Magnetanordnung 12a auf die Schalt-Wirksamkeit des Dauermagneten 13b oder umgekehrt kann jeweils durch einen die Polumschaltung des Elektromagneten 12a bewirkenden Stromimpuls erfolgen.The magnetic forces are designed so that the magnetic force of the permanent magnet 13b and the high value of the Magnetic force of the magnet assembly 12a are each capable of pulling the switching element 4 to itself and bring in contact with the associated mating contact element 7a, 7b and hold. This applies to the high value of the magnetic force of the magnet assembly 12a also in the existing effectiveness of the magnetic force of the permanent magnet 13b and the magnetic force of the permanent magnet 13b and also in the existing effectiveness of the low value of the magnet assembly 12a, which can go to zero depending on the design. A switching from the switching efficiency of the magnet assembly 12a to the switching efficiency of the permanent magnet 13b or vice versa can be done by a pole reversal of the electromagnet 12a causing current pulse.
Wenn die Pole Nl, Sl des Elektromagneten 14a umschaltbar sein sollen, ist eine vereinfacht dargestellte PoI- Umschalteinrichtung 10 vorgesehen.If the poles Nl, Sl of the electromagnet 14a to be switched, a simplified PoI switching device 10 is provided.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 rechts, bei den gleiche oder vergleichbare Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 links dadurch, dass der Dauermagnet 13a und ein Kern 16a des Elektromagneten 12a sowie ein Kern 16b des Elektromagneten 12b im wesentlichen koaxial hintereinander angeordnet sind, wobei der Dauermagnet 13a bzw. 13b zwischen dem Eichleitungsabschnitt 2a bzw. 2b und dem Kern 16a bzw. 16b angeordnet ist. Der Kern 16a bzw. 16b und der Dauermagnet 13a bzw. 13b können an ihren einander zugewandten Seiten fest miteinander verbunden sein, z. B. durch Kleben oder Löten.The embodiment of FIG. 1 right, are provided with the same or comparable parts with the same reference numerals, differs from the embodiment of FIG. 1 left in that the permanent magnet 13a and a core 16a of the electromagnet 12a and a core 16b of the electromagnet 12b are arranged substantially coaxially one behind the other, wherein the permanent magnet 13a and 13b, respectively, is arranged between the attenuating line section 2a or 2b and the core 16a or 16b. The core 16a and 16b and the permanent magnet 13a and 13b may be fixedly connected to each other at their sides facing each other, for. B. by gluing or soldering.
Im Übrigen ist die Ausgestaltung und Funktion des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1 rechts im wesentlichen entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 links, so dass aus Vereinfachungsgründen auf weitere Beschreibungen des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1 rechts verzichtet werden kann. Die Ausführungsbeispiele gemäß Fig. 2 links und Fig. 2 rechts unterscheiden sich von den vorbeschriebenenIncidentally, the design and function of the embodiment of FIG. 1 right substantially in accordance with the embodiment of FIG. 1, so that can be omitted for reasons of simplification to further descriptions of the embodiment of FIG. 1 right. The embodiments of FIG. 2 left and Fig. 2 right differ from those described above
Ausführungsbeispielen lediglich dadurch, dass dem Dauermagnet 13b ebenfalls ein Elektromagnet 14b zugeordnet ist, die die Magnetanordnung 12b bilden. DieEmbodiments only in that the permanent magnet 13b is also associated with an electromagnet 14b, which form the magnet assembly 12b. The
Magnetanordnungen 12a, 12b sind vorzugsweise gleich und bezüglich der Leitung 2 spiegelbildlich angeordnet oder auch ausgebildet, und sie funktioniert vorzugsweise auch entsprechend spiegelbildlich.Magnetic assemblies 12a, 12b are preferably the same and mirror-inverted with respect to the conduit 2 or also formed, and preferably also operate in mirror image fashion.
Bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 2 läßt sich durch Einschaltung des Hochwertes der Magnetkraft der einen Magnetanordnung und des Niedrigwertes der Magnetkraft der anderen Magnetanordnung der Magnetkraftunterschied vergrößern, im wesentlichen verdoppeln, was zu Funktionssicherheit der Schaltvorrichtung 1 beiträgt, weil die Schaltvorrichtung 1 mit wirksamen Magnetkräften betrieben werden kann, die den Bewegungswiderstand des Schaltelements 4 und den Niedrigwert der jeweils gegenüberliegende Magnetkraft wesentlich über untersteigen.In the embodiments shown in FIG. 2 can be by engaging the high value of the magnetic force of one magnet assembly and the lower value of the magnetic force of the other magnet assembly of the magnetic force difference increase, substantially double, which contributes to reliability of the switching device 1, because the switching device 1 operated with effective magnetic forces can be substantially lower than the resistance of movement of the switching element 4 and the low value of the respective opposite magnetic force.
Es ist ferner vorteilhaft, jeweils einen Dauermagneten 12a bzw. 12b mit einer Magnetkraft vorzusehen, die so groß ist, dass der Elektromagnet 14a bzw. 14b unmittelbar nach dem Kontakt des Schaltelement 4 mit dem zugehörigen Gegenkontaktelement 7a bzw. 7b abgeschaltet werden kann und das Schaltelement 4 mit der Magnetkraft des Dauermagneten 13a bzw. 13b am Gegenkontaktelement 7a bzw. 7b gehalten wird.It is also advantageous in each case to provide a permanent magnet 12a or 12b with a magnetic force which is so great that the electromagnet 14a or 14b can be switched off immediately after the contact of the switching element 4 with the associated countercontact element 7a or 7b and the switching element 4 is held with the magnetic force of the permanent magnet 13a and 13b on the mating contact element 7a and 7b.
Die bezüglich der Leitung 2 einander gegenüberliegenden Dauermagnete 13a und 13b können beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 links und rechts jeweils gleich sein.The respect to the line 2 opposite permanent magnets 13a and 13b may be the same in the embodiment of FIG. 1, left and right.
Bei allen Ausführungsbeispielen wird das Schaltelement 4 somit magnetisch in die jeweilige Kontaktposition verstellt und in dieser Position gehalten. Es entfallen somit mechanisch wirksame Verstellelemente, die auf Grund eines Druck- und Reibungskontaktes einen Abrieb erzeugen könnten, der zwischen die elektrischen Kontaktflächen gelangen könnte und den elektrischen Kontakt beeinträchtigen könnte.In all embodiments, the switching element 4 is thus magnetically adjusted in the respective contact position and held in this position. It is omitted thus mechanically effective adjustment, which could generate an abrasion due to a pressure and friction contact that could get between the electrical contact surfaces and could affect the electrical contact.
Um die miteinander zusammenwirkenden elektrischen Kontaktflächen vor einer Verschmutzung von außen zu schützen, ist es vorteilhaft, die Schaltvorrichtung 1 wenigstens bezüglich den Kontaktflächen aufweisenden Teilen im Schutzraum 21 eines vorzugsweise abgedichteten Gehäuses 22 anzuordnen.In order to protect the mutually interacting electrical contact surfaces from contamination from the outside, it is advantageous to arrange the switching device 1 at least with respect to the contact surfaces having parts in the shelter 21 of a preferably sealed housing 22.
Die Ausführungsbeispiele gemäß Fig. 3 bis 6, bei denen gleiche oder vergleichbare Teile ebenfalls mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, zeigen ein solches Gehäuse 22 in perspektivischer Darstellung von oben, wobei der Schutzraum 21 durch einen Deckel 22a oberseitig wahlweise geöffnet und geschlossen werden kann.The embodiments of FIGS. 3 to 6, in which the same or comparable parts are also provided with the same reference numerals, show such a housing 22 in a perspective view from above, wherein the shelter 21 can be selectively opened and closed by a lid 22a top side.
Bei diesen Konstruktionen ist die Basis 11 durch einen Gehäuseboden 22b und zwei einander gegenüberliegende Seitenwände 22c, den darauf aufsetzbaren Deckel 22a und zwei einander gegenüberliegende Stirnwände 22d gebildet, die stirnseitig an den Gehäuseboden 22b und die Seitenwände 22c angesetzt und daran verschraubt sind. Vorzugsweise überragen die Stirnwände 22d die Seitenwände 22c, so dass sie auch den Deckel 22a zwischen sich aufnehmen und daran ebenfalls verschraubt sein können. Um die Abdichtung der innenseitig flach anliegenden Stirnwände 22d zu verbessern, sind sie jeweils durch einen Dichtring 23 aus elastisch komprimierbarem Material wie Gummi oder Kunststoff abgedichtet, der vorzugsweise in einer Ringnut 24 in der Anlagefläche der Stirnwände 22d sitzt und die Anlagefläche geringfügig überragt.In these constructions, the base 11 is formed by a housing bottom 22b and two opposing side walls 22c, the lid 22a mounted thereon, and two opposed end walls 22d frontally attached and screwed to the housing bottom 22b and the side walls 22c. Preferably, the end walls 22d project beyond the side walls 22c, so that they can also receive the cover 22a between them and also be screwed thereto. In order to improve the sealing of the inside flat-fitting end walls 22d, they are each sealed by a sealing ring 23 made of elastically compressible material such as rubber or plastic, which preferably sits in an annular groove 24 in the contact surface of the end walls 22d and the contact surface slightly surmounted.
Im mittleren Bereich der Stirnwände 22d ist jeweils eine Durchführung 25 für die elektrische Leitung 2 mit jeweils einer hülsenförmigen Kabel-Verschraubung 26 angeordnet, die nach außen absteht, und durch die hindurch sich die elektrische Leitung 2 in den Schutzraum 21 hinein erstreckt und abgedichtet, z.B. verschraubt, ist.In the central region of the end walls 22d, in each case a passage 25 for the electrical line 2, each with a sleeve-shaped cable gland 26, is arranged, which protrudes outwards, and through which the electrical line 2 extends into the shelter 21 and is sealed, eg screwed, is.
Im Schutzraum 21 befinden sich vorzugsweise in dessen Endbereichen die Halter 9 für die Schaltelemente 4. Die Halter 9 können jeweils durch eine Klemmvorrichtung mit Klemmbacken gebildet sein, zwischen denen das zugehörige Schaltelement 4 klemmbar ist.In the protective space 21 are preferably in the end regions, the holder 9 for the switching elements 4. The holder 9 may each be formed by a clamping device with jaws, between which the associated switching element 4 is clamped.
Außerdem weisen die Ausführungsbeispiele gemäß Fig. 3 bis 6 folgende Besonderheiten auf. Die Konstruktion gemäß Fig. 3, die dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 links oder rechts entspricht, ist der Elektromagnet 14a mit seiner Spule 15 seitlich am Gehäuse 22 angebaut. Hierzu kann ein Gehäuse 31 dienen, in dem der Elektromagnet 14a angeordnet ist und mit diesem an der zugehörigen Seite des Gehäuses 22 befestigt ist, z. B. durch eine Schraubenverbindung. Das Gehäuse 21 ist vorzugsweise unterseitig und oberseitig offen, wodurch nicht nur Material und Gewicht eingespart wird, sondern auch eine selbsttätig wirksame Luftkühlung erreicht wird, die nach dem Prinzip der natürlichen Konvektion funktioniert. Ein solches Gehäuse 31 kann eine seitliche Anbauwand 31a, zwei Seitenwände 31b und eine Rückwand 31c aufweisen, zwischen denen der Elektromagnet 14a etwa koaxial zum Dauermagnet 13a angeordnet und befestigt ist.In addition, the embodiments according to FIGS. 3 to 6 have the following special features. The construction of FIG. 3, which corresponds to the embodiment of FIG. 1, left or right, the solenoid 14a with its coil 15 is laterally attached to the housing 22. For this purpose, a housing 31 are used, in which the electromagnet 14 a is arranged and is secured thereto with the associated side of the housing 22, for. B. by a screw connection. The housing 21 is preferably open on the underside and on the top, which not only saves material and weight, but also an automatically effective air cooling is achieved, which works on the principle of natural convection. Such a housing 31 may have a side mounting wall 31a, two side walls 31b and a rear wall 31c, between which the electromagnet 14a is arranged and secured approximately coaxially with the permanent magnet 13a.
Die Dauermagnete 13a, 13b sind vorzugsweise in oberseitigen Quernuten 22e versenkt angeordnet, wobei dieThe permanent magnets 13a, 13b are preferably arranged sunk in top transverse grooves 22e, wherein the
Tiefe der Quernuten 22e kleiner ist als sie Höhe derDepth of the transverse grooves 22e is less than the height of the
Dauermagnete 13a, 13b, so dass diese oberseitig vomPermanent magnets 13a, 13b, so that these upper side of the
Gehäuse 22 vorstehen können. In diesem Falle sind in derHousing 22 can protrude. In this case are in the
Unterseite des Deckels 23 passende Quernuten 22f angeordnet, in die die vorstehenden Abschnitte derBottom of the lid 23 matching transverse grooves 22 f arranged, in which the protruding portions of
Dauermagnete 13a, 13b hineinragen. Die Länge der Dauermagnete kann dabei so an die Breite des Gehäuses 22 angepasst sein, dass ihre seitlich äußeren Enden mit den Außenseiten des Gehäuses 22 im wesentlichen abschließen, wie es in Fig. 3 dargestellt ist.Permanent magnets 13a, 13b protrude. The length of the permanent magnets can be adapted to the width of the housing 22 so that their laterally outer ends with the Outer sides of the housing 22 substantially complete, as shown in Fig. 3.
Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist der Elektromagnet 14a mit seiner Spule 15 in das Gehäuse 22 integriert, wobei er sich unter der SchaltVorrichtung 1 befindet und z. B. in einer Gehäuseausnehmung 32 angeordnet und befestigt ist, die z. B. nach unten und seitlich offen ist.In the embodiment of FIG. 4, the solenoid 14 a is integrated with its coil 15 in the housing 22, wherein it is located under the switching device 1 and z. B. is arranged and fixed in a housing recess 32, the z. B. down and open at the side.
Bei dieser Ausgestaltung sind seitliche und z. B. U- förmige Kernteile 16b vorgesehen, die die Kerne der Dauermagnete 13a, 13b mit dem mit 16a bzw. 16b bezeichneten Kern des Elektromagneten 14a verbinden, um bis auf den Bereich der Schaltvorrichtung 1 einen ringförmig geschlossenen gemeinsamen Kern zu bilden.In this embodiment, lateral and z. B. U-shaped core parts 16 b are provided which connect the cores of the permanent magnets 13 a, 13 b with the designated 16a and 16b core of the electromagnet 14 a, to form up to the area of the switching device 1 a ring-shaped common core.
Im Rahmen der Erfindung kann wenigstens einer der Dauermagnete 13a, 13b nicht im Gehäuse 22 sondern im Deckel 22a angeordnet sein. Ein solches Ausführungsbeispiel zeigt Fig. 5, bei der im Deckel 22a eine wenigstens unterseitig offene, z. B. vertikal durchgehende Ausnehmung 33 für den auf dieser Seite befindlichen Dauermagneten 13b angeordnet ist, der in der Ausnehmung 33 andeutungsweise dargestellt ist.In the context of the invention, at least one of the permanent magnets 13a, 13b may not be arranged in the housing 22 but in the cover 22a. Such an embodiment is shown in FIG. 5, wherein in the lid 22 a at least open at the bottom, z. B. vertical through recess 33 is arranged for the located on this side permanent magnet 13 b, which is shown in the recess 33 suggestively.
Anstelle eines Dauermagneten im Deckel 22a können auch mehrere Dauermagneten darin angeordnet sein, wie es Fig. 6 beispielhaft zeigt, bei der zwei Dauermagneten 13b neben der zugehörigen Schaltvorrichtung 1, 3 im Deckel 22a in zugehörigen Ausnehmungen 33 angeordnet und darin positioniert sind. Bei den Ausführungsbeispielen nach Fig. 5 und 6 sind die Leitungsabschnitte 2b an Dauermagnetteilen 13c angeordnet, die mit den Dauermagneten 13b in magnetischer Wirkverbindung stehen.Instead of a permanent magnet in the cover 22a, several permanent magnets can be arranged therein, as shown by way of example in FIG. 6, in which two permanent magnets 13b are arranged next to the associated switching device 1, 3 in the cover 22a in associated recesses 33 and positioned therein. In the embodiments according to FIGS. 5 and 6, the line sections 2b are arranged on permanent magnet parts 13c, which are in magnetic operative connection with the permanent magnets 13b.
Im Rahmen der Erfindung können im Schutzraum 21 des Gehäuses 22 mehrere Schaltvorrichtungen 1 in der Längsrichtung der Leitung 2 hintereinanderliegend angeordnet sein. In the context of the invention, a plurality of switching devices 1 in the protective space 21 of the housing 22 in the Longitudinal direction of the line 2 to be arranged one behind the other.

Claims

Ansprüche claims
1. Elektrische Schaltvorrichtung (1), insbesondere Hochfrequenz-Schaltvorrichtung, mit einem länglichen elektrischen Schaltelement (4) , das mit einem Kontaktende (6) zwischen zwei einen Querabstand voneinander auf¬ weisenden Gegenkontaktelementen (7a, 7b) angeordnet ist und durch zwei auf beiden Seiten neben dem Schaltelement (4) angeordneten Verstellelementen quer zu seiner Längsrichtung wahlweise gegen das eine oder das andere Gegenkontaktelement (7a, 7b) bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement (4) wenigstens teilweise aus magnetischem Material besteht und die Verstellelemente durch zwei Magnetanordnungen (12a, 12b) gebildet sind, wobei die Magnetkraft der einen Magnetanordnung (12a) und/oder die Magnetkraft der anderen Magnetanordnung (12b) jeweils wahlweise verringerbar oder vergrößerbar ist.1. Electrical switching device (1), in particular high-frequency switching device, with an elongated electrical switching element (4) arranged with a contact end (6) between two a transverse distance auf¬ facing mating contact elements (7a, 7b) and by two on both Side adjacent to the switching element (4) arranged adjusting elements transverse to its longitudinal direction selectively against the one or the other mating contact element (7a, 7b) is movable, characterized in that the switching element (4) consists at least partially of magnetic material and the adjusting elements by two magnet arrangements (12a, 12b) are formed, wherein the magnetic force of the one magnet assembly (12a) and / or the magnetic force of the other magnet assembly (12b) is either selectively reduced or increased.
2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die verringerbare Magnetkraft der jeweiligen Magnetanordnung (12a oder 12b) soweit verringerbar ist, dass die Magnetkraft der jeweils quer gegenüberliegenden Magnetanordnung ausreicht, um das Schaltelement (4) zum zugehörigen Gegenkontaktelement (7a oder 7b) zu bewegen und daran zu halten.2. Switching device according to claim 1, characterized in that the reducible magnetic force of the respective magnet arrangement (12a or 12b) can be reduced to such an extent that the magnetic force of the respectively oppositely disposed magnet arrangement is sufficient for the switching element (4) to be associated with the mating contact element (7a or 7b). to move and stick to it.
3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz zwischen der verringerten Magnetkraft der jeweiligen Magnetanordnung (12a oder 12b) und der verringerten Magnetkraft oder der vergrößerten Magnetkraft der jeweils gegenüberliegenden Magnetanordnung (12a oder 12b) ausreicht, um das Schaltelement (4) zum zugehörigen Gegenkontaktelement (7a oder 7b) zu bewegen und daran zu halten. 3. A switching device according to claim 2, characterized in that the difference between the reduced magnetic force of the respective magnet arrangement (12a or 12b) and the reduced magnetic force or the increased magnetic force of the respective opposite magnet arrangement (12a or 12b) is sufficient to the switching element (4). to move to the associated mating contact element (7a or 7b) and to hold it.
4. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die vergrößerbare Magnetkraft der jeweiligen Magnetanordnung (12a oder 12b) soweit vergrößerbar ist, dass sie ausreicht, um das Schaltelement (4) zum zugehörigen Gegenkontaktelement (7a oder 7b) zu bewegen und daran zu halten.4. Switching device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the enlargeable magnetic force of the respective magnet assembly (12a or 12b) is enlarged so far that it is sufficient to move the switching element (4) to the associated mating contact element (7a or 7b) and stick to it.
5. Schaltvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz zwischen der vergrößerten Magnetkraft der jeweiligen Magnetanordnung (12a oder 12b) und der verringerten Magnetkraft oder der vergrößerten Magnetkraft der jeweils gegenüberliegenden Magnetanordnung (12a oder 12b) ausreicht, um das Schaltelement (4) zum zugehörigen Gegenkontaktelement (7a oder 7b) zu bewegen und daran zu halten.5. Switching device according to claim 4, characterized in that the difference between the increased magnetic force of the respective magnet arrangement (12a or 12b) and the reduced magnetic force or the increased magnetic force of the respectively opposite magnet arrangement (12a or 12b) is sufficient for the switching element (4) to move to the associated mating contact element (7a or 7b) and to hold it.
6. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetkraft der einen Magnetanordnung (12a) soweit verringerbar ist, dass die Magnetkraft der anderen Magnetanordnung (12b) ausreicht, um das Schaltelement (4) zum der anderen Magnetanordnung (12b) zugehörigen Gegenkontaktelement (7a) zu bewegen und daran zu halten.6. Switching device according to claim 1, characterized in that the magnetic force of a magnet arrangement (12a) can be reduced so far that the magnetic force of the other magnet arrangement (12b) is sufficient for the switching element (4) to the other magnet arrangement (12b) associated counter contact element ( 7a) to move and hold it.
7. Schaltvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetkraft der einen Magnetanordnung (12a) soweit vergrößerbar ist, dass sie ausreicht, um das Schaltelement (4) zum auf seiner Seite angeordneten Gegenkontaktelement (12a) zu bewegen und daran zu halten.7. Switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the magnetic force of a magnet assembly (12a) is enlarged so far that it is sufficient to move the switching element (4) arranged on its side mating contact element (12a) and to hold it ,
8. Schaltvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetanordnung (12a) mit der veränderlichen Magnetkraft einen Elektromagneten oder einen Dauermagneten (13a) und einen Elektromagneten (14a) aufweist. 8. Switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the magnet arrangement (12a) with the variable magnetic force has an electromagnet or a permanent magnet (13a) and an electromagnet (14a).
9. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die andere Magnetanordnung (12b) einen Dauermagenten (13b) aufweist.9. Switching device according to one of claims 6 to 8, characterized in that the other magnet arrangement (12b) has a permanent agent (13b).
10. Schaltvorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass auf beiden Seiten des Schaltelements (4) eine Magnetanordnung (12a, 12b) mit Elektromagneten oder mit einem Dauermagneten (13a, 13b) und einem Elektromagneten (14a, 14b) angeordnet ist.10. Switching device according to claim 8 or 9, characterized in that on both sides of the switching element (4) a magnet arrangement (12a, 12b) with electromagnets or with a permanent magnet (13a, 13b) and an electromagnet (14a, 14b) is arranged.
11. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Dauermagnet (12a) und der Elektromagnet (14a) koaxial zueinander angeordnet sind.11. Switching device according to one of claims 8 to 10, characterized in that the permanent magnet (12a) and the electromagnet (14a) are arranged coaxially with each other.
12. Schaltvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Dauermagnet (13a) oder eine Verlängerung des Dauermagneten (13a) einen Kern (16a) des Elektromagneten (14a) bildet.12. Switching device according to claim 11, characterized in that the permanent magnet (13a) or an extension of the permanent magnet (13a) forms a core (16a) of the electromagnet (14a).
13. Schaltvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromagnet (14a) polumschaltbar ist.13. Switching device according to claim 12, characterized in that the electromagnet (14a) is pole-reversible.
14. Schaltvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement (4) quer elastisch biegsam ist.14. Switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the switching element (4) is transversely elastically flexible.
15. Schaltvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement (4) durch eine Federzunge gebildet ist, deren Breitseiten den Gegenkontaktelementen (7a, 7b) zugewandt sind.15. Switching device according to claim 14, characterized in that the switching element (4) is formed by a spring tongue whose broad sides facing the counter-contact elements (7 a, 7 b).
16. Schaltvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet. dass bezüglich einer die Magnetanordnungen (12a, 12b) oder die Dauermagnete (13a, 13b) schneidenden Querebene (8) zwei Schaltelemente (4) einander gegenüberliegend angeordnet sind und mit ihren einander zugewandten Kontaktenden (6) quer gegen beidseitig angeordnete Gegenkontaktelemente (7a, 7b) bewegbar sind.16. Switching device according to one of the preceding claims, characterized. with respect to one of the magnet arrangements (12a, 12b) or the permanent magnets (13a, 13b) intersecting transverse plane (8), two switching elements (4) are arranged opposite to each other and with their mutually facing contact ends (6) transversely against both sides arranged counter contact elements (7a, 7b ) are movable.
17. Schaltvorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltelemente (4) im Schutzraum (21) eines Gehäuses (22) angeordnet ist.17. Switching device according to one of the preceding claims, characterized in that the switching elements (4) in the protective space (21) of a housing (22) is arranged.
18. Schaltvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromagnet (14a) neben oder unter dem18. Switching device according to claim 17, characterized in that the electromagnet (14a) next to or below the
Schutzraum (21) angeordnet ist.Shelter (21) is arranged.
19. Schaltvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromagnet (14a) seitlich am Gehäuse (22) oder in einer Ausnehmung (32) im Boden (22b) des Gehäuses (22) angeordnet ist.19. Switching device according to claim 18, characterized in that the electromagnet (14a) is arranged laterally on the housing (22) or in a recess (32) in the bottom (22b) of the housing (22).
20. SehaltVorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche 8 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (22) einen Deckel (22a) aufweist und wenigstens ein Dauermagnet (13b) in einer Ausnehmung (33) des Deckels (22a) angeordnet ist. 20. SehaltVorrichtung according to one of the preceding claims 8 to 19, characterized in that the housing (22) has a cover (22a) and at least one permanent magnet (13b) in a recess (33) of the lid (22a) is arranged.
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