Pierwszenstwo: Opublikowano: 30. V. 1970 59849 KI. 21 c, 40/01 MKP H 01 h hGJoo UKD Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Antoni Piechota, mgr inz. Henryk Wycislik, inz. Józef Dzierzega Wlasciciel patentu: Kopalnia Wegla Kamiennego „Anna", Pszów7 (Polska) Przelacznik magnetyczny do sygnalizacji i blokady Przedmiotem wynalazku jest przelacznik ma¬ gnetyczny do sygnalizacji i blokady ruchu maszyn wyciagowych oraz automatyzacja kopalnianych urzadzen transportu pionowego i poziomego, jako ulepszenie przekaznika magnetycznego wedlug patentu nr 54872, wyposazonego w hermetyczne zestyki zwierne i magnes pomocniczy umieszczone w obudowie ognioszczelnej.Zgodnie z patentem glównym nr 54872 przekaz¬ nik magnetyczny posiada w komorze roboczej ze¬ liwnej obudowy cignioszczelnej umieszczony zestyk normalnie otwarty z^trwale umocowanym magne¬ sem pomocniczym, dajacy w dzialaniu zestyk nor¬ malnie zamkniety, oraz zestyk normalnie otwarty, które daja w dzialaniu pare monostabilnych zesty¬ ków przelaczalnych, zmieniajacych stan normalne¬ go polozenia pod ^wplywam zewnetrznego pola ma¬ gnetycznego, pochodzacego od magnesu trwalego lub elektromagnesu o okreslonej biegunowosci.Oba zestyki wraz z magnesem pomocniczym sa umieszczone w komorze roboczej w plaszczyznie prostopadlej do pokrywy tej komory. Usytuowanie zewnetrznego magnesu jest takie, ze jego strumien magnetyczny jest równolegly do osi umieszczo¬ nych w obudowie zestyków i pola magnetycznego magnesu pomocniczego.Wada powyzszej konstrukcji przekaznika mag¬ netycznego jest powazne zmniejszenie czulosci ze¬ styków zwiernych z powodu ich glebokiego osa¬ dzenia w obudowie zeliwnej, w wyniku czego 10 15 20 25 30 wskutek znacznego bocznikujacego oddzialywania obudowy zeliwnej dla zewnetrznego strumienia magnetycznego przy oddzialywaniu niewspólmier¬ nie silnych magnesów trwalych lub elektromagne¬ sów na przekaznik magnetyczny otrzymuje sie zbyt krótkie odleglosci dzialania.Dalsza wada wyzej omawianej konstrukcji jest jej niescisle dzialanie jako przekaznik monosta- bilny, przelaczajacy swoje zestyki zwierne tylko.na okres oddzialywania strumienia magnetycznego ze¬ wnetrznego magnesu o scisle danej ustalonej bie¬ gunowosci, powracajac do stanu wyjsciowego po zaniku tego strumienia, poniewaz pod wplywem dzialania strumienia magnetycznego magnesu o od^ wrotnej biegunowosci zwiera jedynie zestyk nor¬ malnie otwi.rty, natomiast zestyk normalnie zam¬ kniety pozostaje bez zmian nadal zamkniety, two¬ rzac falszywy stan pracy.Dodatkowa niedogodnoscia powyzszego przekaz¬ nika magnetycznego jest brak mozliwosci pracy bistabilnej, lub rozróznienia kierunku ruchu kon¬ trolowanego obiektu ruchomego, wzglednie wyste¬ rowania okreslonych obwodów przez strumienie magnetyczne o okreslonej biegunowosci, a jedynie mozliwosc pracy monostabilnej, co jest powodem powaznego ograniczenia ich stosowania w ukla¬ dach sterowania, sygnalizacji i automatyki.Celem wynalazku jest unikniecie wad i niedo¬ godnosci opisanej wyzej konstrukcji przekaznika magnetycznego. Zadaniem wynalazku jest opra- 5984950849 3 . cowanie bistabilnego przelacznika magnetycznego, przeznaczonego do osiagniecia tego celu, a spelnia¬ jacego wymagania stawiane przez warunki eks¬ ploatacyjne i przepisy bezpieczenstwa pracy.Zadanie to zostalo rozwiazane wedlug wyna¬ lazku przez opracowanie przelacznika magnetycz¬ nego, wyposazonego w dwa hermetyczne zestyki zwierne z magnesem polaryzujacym, sterowane strumieniem magnetycznym magnesu trwalego lub elektromagnesu umieszczonego na kontrolowanym urzadzeniu ruchowym. Oba hermetyczne zestyki zwierne sa umieszczone równolegle w jednej plasz¬ czyznie i timiocowane we wkladce regulacyjnej, przymocowanej do pokrywy obudowy. Prostopadle do plaszczyzny polozenia tych zestyków zwiernych jest umocowany magnes polaryzujacy, najkorzy¬ stniej plaski, tak usytuowany, ze jego bieguny le¬ za u styku osi symetrii polaryzowanych zestyków zwiernych, których konce polozone blizej magnesu polaryzujacego sa ze soba zwarte elektrycznie.Magnes polaryzujacy i zewnetrzny magnes lub elektromagnes usytuowane sa tak, ze strumien magnetyczny zewnetrznego magnesu jest prosto¬ padly do osi ¦zestyków zwiernych i do strumienia magnetycznego magnesu polaryzujacego.Zasadnicza zaleta przelacznika magnetycznego wedlug wynalazku jest jego prostota wykonania, pewnosc dzialania oraz wysoka czulosc, otrzymana wskutek wstepnej polaryzacji zestyków zwiernych przez wspólny magnes polaryzujacy oraz celowe umocowanie wkladki regulacyjnej z zestykami zwiernymi do pokrywy obudowy ognioszczelnej, przez co znacznie zanizono bocznikujacy wplyw zeliwnej obudowy dla zewnetrznego strumienia magnetycznego.Dalsza cenna zaleta jest otrzymanie konstruk¬ cji bistabilnego przelacznika magnetycznego spola¬ ryzowanego, który przelacza stabilnie swoje zesty¬ ki zwierne pod wplywem oddzialywania strumie¬ nia magnetycznego magnesu zewnetrznego, prze¬ suwajacego sie w linii równoleglej do osi zestyków zwiernych. Przelaczenie zestyków zwiernych otrzy¬ muje sie równiez przez zmiane biegunowosci ze¬ wnetrznego magnesu, przy czym w danym polo¬ zeniu magnesu zewnetrznego o danej biegunowosci zestyki zwierne przyjmuja ustalone polozenie.Dzieki mozliwosci pracy bistabilnej oraz mozli¬ wosci rozrózniania kierunku ruchu kontrolowane¬ go obiektu ruchomego, Wzglednie wysterowania okreslonych obwodów elektrycznych przez stru¬ mienie miaignetyczne o okreslonej biegunówosci przelacznik magnetyczny wedlug wynalazku zna¬ lazl szerokie zastosowanie w ukladach blokady, sterowania i automatyki.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬ kladowym wykonaniu na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przelacznik magnetyczny w wi- -doiku z przodu po wyjeciu z obudowy, fig. 2 — w widoku z boku, fig. 3 — obudowe przelacznika z czesciowym wykrojem, fig. 4 — przekrój obudo¬ wy wzdluz osi B—B zaznaczonej na fig. 3, fig. 5 — przedstawia schematycznie stan przelacznika pod wplywem dzialania zewnetrznego pola magnetycz¬ nego o biegunowosci N przed linia osi A—A prze 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 lacznika, fig. 6 — stan przelacznika po zaniku te¬ go pola, fig. 7 — stan przelacznika pod wplywem dzialania zewnetrznego pola magnetycznego o bie¬ gunowosci S przel linia osi A—A, fig. 8 — stan przelacznika pod wplywem dzialania zewnetrzne¬ go pola magnetycznego o biegunowosci S poza li¬ nie osi A—A, fig. 9 — stan przelacznika po za¬ niku tego pola i fig. 10 — stan przelacznika pod wplywem dzialania zewnetrznego pola magnetycz¬ nego o biegunowosci N poza linia osi A—A.Przelacznik magnetyczny wedlug wynalazku sklada sie z dwóch zestyków zwiernych wodoro¬ wych 1 i 2, umieszczonych równolegle w plasz¬ czyznie w wkladce regulacyjnej z tworzywa sztucznego 3, miedzy którymi z jednego boku przymocowany jest prostopadle miniaturowy ma¬ gnes trwaly 4. Jak widac na rysunku (fig. 1) ma¬ gnes trwaly 4 zamyka czesc swego obwodu magne¬ tycznego poprzez osie zestyków zwiernych 1 i 2.Odleglosc zestyków zwiernych 1 i 2 w stosunku do magnesu trwalego 4 jest regulacyjnie dobrana po¬ przez przesuniecie obu zestyków zwiernych 1 i 2 w wkladce regulacyjnej 3 i ustalona wkretami mocujacymi 5 w ten sposób, zeby wielkosc sily dzialania strumienia magnesu 4 na zestyki zwier¬ ne 1 i 2 byla wieksza od sily podtrzymania zwar¬ cia zestyku zwiernego, natomiast mniejsza od si¬ ly przyciagania zestyku zwiernego. Optymalnym punktem regulacji jest otrzymanie sily dzialania strumienia magnesu 4 w srodku strefy niejedno¬ znacznosci dzialania zestyków zwiernych 1 i 2.Pod wplywem dzialania zewnetrznego strumienia magnetycznego pochodzacego przykladowo od ma¬ gnesu trwalego 6, skierowanego biegunem N pro¬ stopadle na plaszczyzne obu zestyków zwiernych 1 i 2 przed linia osi A-A (fig. 5), nastepuje wzmoc¬ nienie strumienia magnetycznego w zestyku zwier- nym 1 powyzej strefy przyciagania i zwarcia tego zestyku, natomiast oslabienie strumienia magne¬ tycznego w zestyku zwiernym 2 ponizej strefy pod¬ trzymania zwarcia zestyku i w efekcie jego roz¬ warcie. Po zaniku dzialania tego strumienia ma¬ gnetycznego (fig. 6) zestyk zwiemy 1 pozostaje nadal zwarty, natomiast zestyk zwiemy 2 — roz¬ warty.W razie dzialania na przelacznik magnetyczny przed linia osi A-A zewnetrznego strumienia ma¬ gnetycznego magnesu trwalego 6, skierowanego biegunem S, (fig. 7) nastepuje oslabienie strumie¬ nia magnetycznego w zestyku zwiernym 1 i jego rozwarcie, natomiast wzmocnienie strumienia ma¬ gnetycznego w zestyku zwiernym 2 i jego zwar¬ cie. Pod wplywem dzialania tego samego zewne¬ trznego strumienia magnetycznego na przelacznik, lecz poza linia osi A-A (fig. 8), nastepuje wzmoc¬ nienie strumienia magnetycznego w zestyku zwier¬ nym 1 i jego zwarcie, zas oslabienie strumienia magnetycznego w zestyku zwiernym 2 i jego rozwarcie.Po zaniku dzialania tego strumienia magnetycz¬ nego zestyk zwiemy 1 pozostaje nadal zwarty, natomiast zestyk zwiemy 2 — rozwarty (fig. 9). W przypadku dzialania na przelacznik po-5 59849 6 za l^riia osi A-A strumienia magnetycznego ma¬ gnesu trwalego 6, skierowanego biegunem N (fig. 10) nastepuje rozwarcie zestyku zwiemego 1 oraz zwarcie zestyku zwiemego 2, zas ipo zaniku dzial- nia tego strumienia magnetycznego oba zestyki zwierne magnetycznego przelacznika pozostaja w tym samym stanie.Wkladka regulacyjna 3 wraz z dwoma zestyka¬ mi zwiernymi 1 i 2 oraz magnesem trwalym 4 zo¬ staje umieszczona w przestrzeni 7 obudowy zeliw¬ nej 8, która wypelniono zywica. Celem wzmocnie¬ nia i oslony mechanicznej po stronie, czolowej przelacznika wtopiono w zywice pokrywe 9 z bla¬ chy moisieznj przymocowana uchwytami 10.W skrzynce zaciskowej 12 umieszczona jest listwa laczeniowa 13 celem polaczenia przewodów we¬ wnetrznych 11 z zewnetrznymi przewodami kabli sygnalizacyjnych lub sterowniczych.Skrzynka zaciskowa 12 jest zamknieta pokrywa zeliwna 14. PLPreference: Published: 30 May 1970 59849 IC. 21 c, 40/01 MKP H 01 h hGJoo UKD Inventors of the invention: mgr inz. Antoni Piechota, mgr inz. Henryk Wycislik, mgr inz. Józef Dzierza. The owner of the patent: Kopalnia Wegla Kamiennego "Anna", Pszów7 (Poland) Magnetic switch for signaling and The subject of the invention is a magnetic switch for signaling and blocking the movement of hoisting machines and the automation of mining devices for vertical and horizontal transport, as an improvement of the magnetic relay according to patent No. 54872, equipped with hermetic make contacts and an auxiliary magnet placed in a flameproof housing. No. 54872, the magnetic relay has a normally open contact with a permanently attached auxiliary magnet located in the working chamber of the cast-iron housing, which gives a normally closed contact in operation, and a normally open contact, which gives a pair of monostable contacts in operation. switchable teeth, changing the state of the normal position underneath I have an external magnetic field, coming from a permanent magnet or an electromagnet with a defined polarity. Both contacts with the auxiliary magnet are placed in the working chamber in a plane perpendicular to the cover of this chamber. The position of the external magnet is such that its magnetic flux is parallel to the axis of the contacts located in the housing and the magnetic field of the auxiliary magnet. The disadvantage of the above design of the magnetic relay is a serious reduction of the sensitivity of the make contacts due to their deep embedding in the housing. of cast iron, as a result of which, due to the significant bypassing effect of the cast iron housing on the external magnetic flux, due to the interaction of disproportionately strong permanent magnets or electromagnets on the magnetic transmitter, the operating distances are too short. A further disadvantage of the above discussed structure is acting as a monostable relay, switching its normally open contacts only for the period of influence of the magnetic flux of an external magnet with a strictly defined polarity, returning to the initial state after the disappearance of this flux, because under the influence of the magnetic flux In a reverse polarity magnet only a normally open contact is present, while a normally closed contact remains unchanged still closed, creating a false operating condition. An additional disadvantage of the above magnetic relay is the inability to operate bistable, or distinguishing the direction of movement of the controlled moving object, or the activation of certain circuits by magnetic fluxes with a specific polarity, and only the possibility of monostable operation, which is the reason for a serious limitation of their use in control, signaling and automation systems. The aim of the invention is to avoid disadvantages and the disadvantages of the magnetic transducer structure described above. The task of the invention is software 5984950849 3. The installation of a bistable magnetic switch, designed to achieve this goal, and meeting the requirements of the operating conditions and work safety regulations. This task was solved according to the invention by developing a magnetic switch equipped with two hermetic make contacts with a magnet polarizing, steered by the magnetic flux of a permanent magnet or an electromagnet placed on a controlled moving device. Both hermetic make contacts are placed in parallel in one plane and timed in an adjustment insert attached to the housing cover. Perpendicular to the plane of these NO contacts is a polarizing magnet, preferably flat, so positioned that its poles lie at the point of contact of the symmetry axis of the polarized NO contacts, the ends of which are electrically short-circuited to the polarizing magnet. the magnet or the electromagnet are located in such a way that the magnetic flux of the external magnet is perpendicular to the axis of the NO contacts and to the magnetic flux of the polarizing magnet. The main advantage of the magnetic switch according to the invention is its simplicity of implementation, reliable operation and high sensitivity, obtained as a result of the initial polarization of the contacts of contacts through a common polarizing magnet and deliberate fixing of the regulating insert with NO contacts to the cover of the flameproof enclosure, which significantly reduces the bypassing effect of the cast iron enclosure on the external magnetic flux. Another valuable advantage is the design A bistable polarized magnetic switch, which switches its NO contacts stably under the influence of the magnetic flux of an external magnet, moving in a line parallel to the axis of the NO contacts. Switching of normally open contacts is also obtained by changing the polarity of the external magnet, while in a given position of the external magnet with a given polarity, the normally open contacts assume a fixed position. Thanks to the possibility of bistable operation and the possibility of distinguishing the direction of movement of the controlled object Due to the actuation of certain electrical circuits by mimetic fluxes of specific polarity, the magnetic switch according to the invention has found wide application in interlocking, control and automation systems. The subject of the invention is illustrated in an exemplary embodiment in which Fig. 1 shows the switch. magnetic in the front view after removing from the housing, Fig. 2 - side view, Fig. 3 - switch housing with a partial cut, Fig. 4 - cross-section of the housing along the axis B-B marked in Fig. 3 , fig. 5 - schematically shows the state of the switch under the influence of an external magnetic field with polarity N in front of the A-A axis line by 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 of the connector, Fig. 6 - state of the switch after the disappearance of this field, Fig. 7 - state of the switch under the influence of an external magnetic field polarity S, the line of the A-A axis, Fig. 8 - the state of the switch under the influence of an external magnetic field with polarity S beyond the A-A axis, Fig. 9 - the state of the switch after the loss of this field and Fig. 10 - the state of the switch under the influence of an external magnetic field with N polarity beyond the axis A-A. The magnetic switch according to the invention consists of two normally open hydrogen contacts 1 and 2, placed in a plane parallel in the regulating insert made of plastic material 3, between which on one side a miniature permanent magnet 4 is attached perpendicularly. As can be seen from the drawing (Fig. 1) the permanent magnet 4 closes a part of its magnetic circuit through the axes of the NO contacts 1 and 2. The distance between the NO contacts 1 and 2 in relation to the permanent magnet 4 is adjusted by moving the two NO contacts 1 and 2 in the regulating insert 3 and fixed with fixing screws 5 in such a way that the magnitude of the force of the magnetic flux 4 acting on the NO contacts 1 and 2 is greater than the holding force of the normally open contact, and less than the pulling force of the normally open contact. The optimal adjustment point is to obtain the magnetic flux force 4 in the middle of the non-uniformity zone of the normally open contacts 1 and 2. and 2 in front of the AA axis line (Fig. 5), there is an increase in the magnetic flux in the normally open contact 1 above the attracting and shorting zone of this contact, and the weakening of the magnetic flux in the NO contact 2 below the holding zone of the contact and as a result of its breakdown. After the failure of this magnetic flux (Fig. 6), the short-circuited contact 1 remains closed, while the short-circuited contact 2 is open. In the event of a magnetic switch acting on the line AA of the external magnetic flux of the permanent magnet 6, directed towards the pole S, (Fig. 7), the magnetic flux in the normally open contact 1 is weakened and opened, while the magnetic flux in the normally open contact 2 is strengthened and shorted. Under the influence of the same external magnetic flux on the switch, but beyond the AA axis line (Fig. 8), the magnetic flux in the normally open contact 1 is strengthened and shorted, while the magnetic flux in the normally open contact 2 is weakened and After the failure of this magnetic flux, the short-circuited contact 1 remains closed, while the closed contact 2 - open (Fig. 9). When the magnetic flux of the permanent magnet 6, directed with the N pole (Fig. 10) is acted on the change-over switch, the magnetic flux of the permanent magnet 6 (Fig. 10), the NC contact 1 is opened and the NC contact 2 is shorted, and after the failure of this operation. of the magnetic flux, both make contacts of the magnetic switch remain in the same state. The regulating insert 3 together with the two make contacts 1 and 2 and the permanent magnet 4 are placed in the space 7 of the cast-iron housing 8, which is filled with resin. In order to strengthen and the mechanical cover on the front side of the switch, a cover 9 made of a tinplate was embedded in the resin, fastened with grips 10. A connection strip 13 is placed in the terminal box 12 to connect the internal wires 11 with the external wires of signal or control cables. Terminal box 12 is closed with a cast iron cover 14. PL