DE1170038B - Magnetbetaetigte elektrische Schaltvorrichtung mit einem bewegbaren Treibmagneten - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: H 02 c

Deutsche Kl.: 21c-40/01

Nummer: 1170 038

Aktenzeichen: V17907 VIIId /21c

Anmeldetag: 19. Januar 1960

Auslegetag: 14. Mai 1964

Die Erfindung betrifft eine magnetbetätigte Schaltvorrichtung mit einem bewegbaren Treibmagneten, einem von diesem durch eine unmagnetische Wand hindurch beeinflußten, drehbar gelagerten Schaltmagneten, der zur Ausführung einer Schnappbewegung zwischen zwei Endstellungen vorgesehen ist, und mit vom Schaltmagneten beeinflußten Schaltorganen.

Die bekannten Schaltvorrichtungen dieser Art haben den Nachteil, daß die Schnappbewegung nur unvollkommen vor sich geht, so daß die Schaltung nicht immer bei genau derselben Stellung des Treibmagneten erfolgt. Dies ist vor allem dann der Fall, wenn der Treibmagnet sich verhältnismäßig langsam bewegt, wie es bei Treibmagneten, die zur Flüssigkeitsstandanzeige mit einem Schwimmer gekuppelt sind, fast stets zutrifft. Als Folge der unzureichenden Schnappbewegung ergibt sich bei den bekannten Schaltvorrichtungen vielfach auch ein ungenügender Kontaktdruck sowie ferner ein verhältnismäßig zu langsames öffnen der Kontakte. Ein solches zu langsames Öffnen der Kontakte hat aber insbesondere bei Betrieb mit Gleichstrom Öffnungsfunken und einen verhältnismäßig starken Kontaktabbrand zur Folge, wodurch die Schaltungenauigkeit weiter vergrößert wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schaltvorrichtung so auszubilden, daß die vorbeschriebenen Nachteile vermieden werden und daß insbesondere die Schnappbewegung des Schaltmagneten rasch und exakt erfolgt.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung gekennzeichnet durch mindestens einen zusätzlich wirkenden Halteanker aus magnetischem und/oder magnetisierbarem Material zum Halten des Schaltmagneten in dessen Endstellungen.

Solche Halteanker können ebenso wie der Treibmagnet und der Schaltmagnet als Permanentmagnete ausgebildet sein. Da die Haltekräfte aber nicht sehr groß zu sein brauchen, genügt im allgemeinen eine Ausführung der Halteanker aus weichem Eisen. Dadurch, daß der oder die Halteanker den Schaltmagneten in seinen Endstellungen jeweils mit angemessener Kraft festhalten, ist zunächst ein guter Kontaktdruck bei als elektrische Kontakte ausgebildeten Schaltorganen gegeben. Sodann wirkt sich das Halten des Schaltmagneten in den Endstellungen für die Schnappbewegung insofern günstig aus, als ein allmählicher Übergang von der einen Endstellung des Schaltmagneten in die andere Endstellung weitgehend vermieden wird. Solange die beeinflussende Kraft des Treibmagneten kleiner ist als die Halte-Magnetbetätigte elektrische Schaltvorrichtung mit einem bewegbaren Treibmagneten

Anmelder:

Martin Alfred Vermöhlen, Aachen, Bachstr. 62

kraft zwischen Schaltmagnet und Halteanker, verbleibt der Schaltmagnet in seiner einen Endstellung. Dies ändert sich auch nicht, wenn die beeinflussende Kraft des Tfeibmagneten infolge dessen eigener Bewegung allmählich größer und größer wird. Übersteigt aber die beeinflussende Kraft des Treibmagneten in einer bestimmten Stellung eine gewisse Größe, erfolgt plötzlich die Bewegung des Schaltmagneten in die andere Endstellung. Durch das plötzliche Umschalten sind Funken und Kontaktabbrand weitgehend vermieden. Wie durch Versuche festgestellt wurde, sind aber auch die Schaltbewegungen sehr exakt. Die Stellung des Treibmagneten, bei der in einer bestimmten Bewegungsrichtung jeweils die Umschaltung erfolgt, ist mit sehr großer Genauigkeit immer die gleiche.

Eine spezielle Ausbildung der Erfindung ist gekennzeichnet durch zwei feststehende Halteanker, beispielsweise aus weichem Eisen, in der Nähe der ?ole des Schaltmagneten und durch einen oder mehrere elektrische Schaltkontakte am Schaltmagneten in einiger Entfernung von den Polen sowie durch mit diesen Schaltkontakten zusammenwirkende Gegenkontakte, die vorzugsweise federnd angeordnet und in ihrer Entfernung von den Schaltkontakten

*o einstellbar sind.

Der eine Halteanker ist in der Nähe des einen Pols und der andere Halteanker in der Nähe des anderen Pols des Schaltmagneten angeordnet. In der einen Endstellung des Schaltmagneten hat dann dessen einer Pol einen kleinen Abstand vom zugehörigen Halteanker, während der andere Pol einen großen Abstand vom zugehörigen Halteanker hat. In der anderen Endstellung des Schaltmagneten ist es umgekehrt. Jeweils derjenige Halteanker, der einen kleinen Abstand von dem betreffenden Pol des Schaltmagneten hat, hält den Schaltmagneten in der gerade vorliegenden Stellung durch magnetische

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Kräfte fest. Die Anordnung der Halteanker in der Nähe der Pole gewährleistet mit kleinem Materialaufwand verhältnismäßig große Haltekräfte. Die Anordnung elektrischer Schaltkontakte am Schaltanker in einiger Entfernung von den Polen hat den Vorteil, daß die von dem jeweiligen Halteanker ausgeübten Kräfte nach dem Hebelgesetz' einen entsprechend vergrößerten Kontaktdruck ergeben. Dies ist vorteilhaft für die Schaltsicherheit. Die federnde Anordnung der Gegenkontakte hat den Vorteil, daß bei sehr langsamer Bewegung des Treibmagneten, bei welcher allmählich die den Schaltmagneten im Sinne einer Umschaltung beeinflussenden Kräfte zunehmen, so daß sie schließlich annähernd so groß sind wie die Haltekräfte, dennoch keine Kontakt-Unsicherheit gegeben ist. Ein weiterer Vorteil der vorgenannten speziellen Ausbildung der Erfindung ist darin zu erblicken, daß die Gegenkontakte in ihrer Entfernung von den Schaltkontakten einstellbar sind. Sofern eine Einstellung nur verhältnismäßig selten zu erfolgen hat, kann die Einstellung auch durch Verbiegen der Kontaktträger vorgenommen werden.

Eine Weiterbildung der vorbeschriebenen speziellen Schaltvorrichtung ist gekennzeichnet durch eine solche Einstellung der Gegenkontakte, daß eine Kontaktgabe mit den Schaltkontakten bis zur Mittellage des Schaltmagneten und noch darüber hinaus gegeben ist.

Diese Einstellung der Gegenkontakte erfordert im wesentlichen eine verhältnismäßig weiche und unter Umständen auch lange Kontaktfeder. Diese Einstellung hat den Vorteil, daß ein ausreichender Kontaktdruck gewährleistet ist zu dem Punkt, bei dem auch bei langsamer Bewegung des Treibmagneten zuverlässig eine rasche Schnappbewegung des Schaltmagneten erfolgt.

Allgemein kann eine Weiterbildung der Erfindung gekennzeichnet sein durch Halteanker, die zugleich Träger von elektrischen Kontakten sind.

Diese Ausbildungsart hat vor allem den Vorteil konstruktiver Einfachheit.

Eine von der vorbeschriebenen speziellen Ausführungsart abweichende Ausfuhrungsart der Erfindung ist gekennzeichnet durch einen quer vor dem einen Pol des Schaltmagneten drehbar gelagerten Halteanker, beispielsweise aus weichem Eisen, dessen eine Seite in der einen Endstellung des Schaltmagneten und dessen andere Seite in der anderen Endstellung des Schaltmagneten mit diesem Pol unter jeweiliger drehender Schwenkung des Halteankers zusammenwirkt.

Bei dieser Ausführungsart genügt ein einziger Halteanker, der jeweils mit der Schnappbewegung des Schaltmagneten seinerseits auch eine Schnappbewegung ausführt. Durch Versuche wurde festgestellt, daß die Schnappbewegung des drehbar gelagerten Halteankers noch exakter erfolgt als die Schnappbewegung des Schaltmagneten. Es ist deshalb besonders vorteilhaft, wenn man bei dieser Ausführungsart der Schaltvorrichtung die elektrischen Schaltkontakte am Halteanker und nicht am Schaltmagneten anbringt.

Eine Weiterbildung der zuletzt beschriebenen Ausführung der Erfindung ist gekennzeichnet durch einen Halteanker, dessen zweckmäßig durch seinen Schwerpunkt gehende Drehachse parallel zur Drehachse des Schaltmagneten ist, welch letztere vorzugsweise'durch den Schwerpunkt des Schaltmagneten geht.

Die Legung der betreffenden Drehachsen durch den Schwerpunkt der jeweiligen Teile hat den Vorteil, daß auch bei Rüttelbewegungen und Stößen, die auf die Schaltvorrichtung einwirken, keine Kontakt-Unsicherheit gegeben ist, da infolge der Lagerung im Schwerpunkt die auf die drehbaren Teile einwirkenden Kräfte sich jeweils aufheben.

Eine besonders vorteilhafte Ausbildung der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung ist gekennzeichnet durch einen Halteanker in Form einer flachen Scheibe, deren Ebene parallel zu der Drehachse des Halteankers ist und die in ihrer Mitte eine den magnetischen Widerstand vergrößernde Ausnehmung hat. Eine solche flache Scheibe kann aus weichem Eisen bestehen und als Stanzteil ausgebildet sein. Die in der Mitte vorhandene Ausnehmung, die den magnetischen Widerstand des Halteankers vergrößert, bewirkt, daß ein Zusammenwirken zwischen Halteanker und dem einen Pol des Schaltmagneten jeweils

ao nur mit dem einen oder dem anderen Ende des Halteankers in Frage kommt. In einer Mittelstellung des Schaltmagneten ist die Einwirkungskraft auf den Halteanker wegen der Ausnehmung vermindert. Auf diese Weise ergibt sich eine ganz besondere Bevorzugung der jeweiligen Endstellung des Halteankers, wodurch eine rasche und exakte Schnappbewegung gewährleistet ist.

Nach der Erfindung kann die Schaltvorrichtung gekennzeichnet sein durch einen Treibmagneten, der in seiner Bewegungsrichtung magnetisiert ist, und durch einen Schaltmagneten, dessen Magnetisierungsrichtung quer und dessen Drehachse parallel zu dieser Richtung ist.
Diese Anordnung von Treibmagnet und Schaltmagnet hat den Vorteil, daß der jeweils auf den Schaltmagneten einwirkende Pol des Treibmagneten auf beide Pole des Schaltmagneten eine Kraft ausübt. Auf den einen Pol des Schaltmagneten wird dabei eine anziehende und auf den anderen Pol des Schaltmagneten eine abstoßende Kraft ausgeübt. Bei einer Lagerung des drehbar angeordneten Schaltmagneten in der Mitte bzw. im Schwerpunkt des Schaltmagneten addieren sich diese beiden Kräfte im Hinblick auf die auf den Schaltmagneten ausgeübte Drehbewegung. Die genannte Anordnung des Treibmagneten in bezug auf den Schaltmagneten ermöglicht also die Ausübung einer größeren Kraft. Hierdurch wird ebenfalls die Exaktheit und Raschheit der Schnappbewegung des Schaltmagneten bzw. auch der Schnappbewegung des drehbar gelagerten Halteankers begünstigt.

Eine Weiterbildung der zuletzt beschriebenen Vorrichtung ist gekennzeichnet durch einen Treibmagneten von verhältnismäßig geringer Länge.

Ein solcher Treibmagnet hat den Vorteil, daß bei verhältnismäßig geringer Bewegung des Treibmagneten der Schaltmagnet vom Einwirkungsbereich des einen Pols des Treibmagneten in den Einwirkungsbereich des anderen Pols des Treibmagneten kommt. Auch hierdurch wird eine rasche und exakte Schnappbewegung des Schaltmagneten bzw. des drehbar gelagerten Halteankers vor allem bei langsamer oder geringer Bewegung des Treibmagneten begünstigt.

£5 Nach der Erfindung kann die Schaltvorrichtung gekennzeichnet sein durch Zusammenfassung von Schaltmagnet, Anker, Kontakten und Halterungen für diese Teile zu einer lösbar anbringbaren Bau-

einheit, vorzugsweise mit einem alle Teile dicht umschließenden Gehäuse.

Eine solche Zusammenfassung zu einer Baueinheit hat den Vorteil, daß eine exakte Einstellung aller Teile bereits in der Fabrik vorgenommen werden kann und daß die Schaltvorrichtung dann als Ganzes leicht montiert werden kann, ohne daß die genaue Einstellung dadurch beeinträchtigt wird.

Wegen der Exaktheit beim Arbeiten der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung, insbesondere wenn diese den drehbaren Halteanker hat, kann die Schaltvorrichtung nach der Erfindung mit Vorteil auch zur Steuerung von Werkzeugmaschinen od. dgl. benutzt werden.

Im übrigen kann die Schaltvorrichtung gemäß der Erfindung anstatt mit elektrischen Kontakten auch mit pneumatischen, hydraulischen oder ähnlichen Schaltorganen oder Kombinationen dieser Schaltorgane mit elektrischen Schaltorganen ausgerüstet sein.

In der Zeichnung ist die Erfindung an einigen Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Schnitt durch eine schematisch dargestellte Gesamtvorrichtung zur Messung bzw. Regulierung eines Flüssigkeitsstandes mit einem Treibmagneten, der mit einem Schwimmer gekuppelt ist und auf einen Schaltmagneten einwirkt, der durch zwei Halteanker in seinen Endstellungen gehalten wird, wobei Treibmagnet und Schaltmagnet etwa in der gleichen Richtung magnetisiert sind und wobei die Drehachse des Schaltmagneten senkrecht zur Bewegungs- und Magnetisierungsrichtung des Treibmagneten ist,

Fig. 2 in vergrößertem Maßstab eine teilweise geschnitten gezeichnete Draufsicht auf eine konstruktiv im einzelnen dargestellte Vorrichtung, bei der der Treibmagnet und der Schaltmagnet etwa senkrecht zueinander angeordnet und magnetisiert sind und bei welcher die Drehachse des Schaltmagneten parallel zur Bewegungs- und Magnetisierungsrichtung des Treibmagneten ist,

F i g. 3 in schematischer Darstellung und

Fig. 4 mit Darstellung konstruktiver Einzelheiten vom Schaltmagnetenteil eine Draufsicht auf eine Vorrichtung, bei der die Anordnung von Treibmagnet und Schaltmagnet zueinander derjenigen von F i g. 2 entspricht und wobei der Gegenkontakt weich federnd ausgebildet ist und wobei ferner die feststehenden Halteanker nur mit einem Pol des Schaltmagneten zusammenwirken,

F i g. 5 eine Draufsicht auf den Schaltmagnetenteil mit drehbarem Halteanker,

F i g. 6 in vergrößertem Maßstab eine Draufsicht auf den Halteanker gemäß der Schnittlinie VI-VI,

Fig. 7 bis 12 in verkleinertem Maßstab Seitenansichten und etwa im Maßstab der F i g. 2, 4 und 5 Draufsichten auf die Gesamtvorrichtung gemäß Fig. 5 mit zusätzlich dargestelltem Treibmagneten in verschiedenen Funktionsstellungen des Schaltmagneten.

Bei der Vorrichtung gemäß Fig. 1 soll beispielsweise der Flüssigkeitsspiegel 4 im Behälter 1 kontrolliert bzw. geregelt werden. Hierzu ist der Behälter 1 mit den kommunizierenden Rohren 2 und 3 mit dem Schwimmergehäuse 6 verbunden, in welchem der Flüssigkeitsspiegel S stets übereinstimmt mit dem Flüssigkeitsspiegel 4 des Behälters 1. Im Schwimmergehäuse 6 befindet sich der Schwimmer 88, der an seinem oberen Ende eine Stange 8 aufweist, die den Treibmagneten mit den Polen 9 und 10 trägt. Dieser Treibmagnet wirkt durch die unmagnetische Wandung 7 hindurch auf den Schaltmagneten mit den Polen 11 und 12 ein. Dieser Schaltmagnet ist auf der Achse. 13 drehbar angeordnet. Es können beispielsweise die Pole 9 und 12 Nordpole und die Pole 10 und 11 Südpole sein. Die gezeichnete Stellung des Schaltmagneten ist dann beispielsweise dadurch gegeben, daß die ungleichnamigen Pole 10 und 12 sich

ίο anziehen. An und für sich ziehen sich auch die ebenfalls ungleichnamigen Pole 9 und 11 an. Da diese aber eine größere Entfernung voneinander haben als die Pole 10 und 12, ist die Anziehungskraft der Pole 9 und 11 geringer, und der Schaltmagnet behält seine gezeichnete Stellung bei. Wenn der Treibmagnet nunmehr sich nach oben bewegt, so verändert sich die Stellung des Schaltmagneten nicht. Das liegt daran, daß die Pole 9 und 11 dabei in noch größere Entfernung voneinander kommen, also praktisch keinen Einfluß mehr aufeinander haben, und daß außerdem an die Stelle der anziehenden Wirkung der Pole 10 und 12 eine abstoßende Wirkung der Pole 10 und 11 tritt. Eine abstoßende Wirkung oberhalb der Drehachse 13 wirkt aber genauso wie eine anziehende Wirkung unterhalb der Drehachse 13. Bewegt sich dagegen der Treibmagnet nach unten, so kommen die Pole 10 und 12 wegen des zunehmenden Abstandes voneinander praktisch außer Wirkung, und es tritt eine abstoßende Wirkung zwischen den Polen 9 und 12 auf, die den Schaltmagneten umlegt. Härten Schaltmagnet und Treibmagnet an ihren Enden nicht jeweils ungleichnamige, sondern gleichnamige Pole, so würden sinngemäß entsprechende bzw. ähnliche Schaltbewegungen vollführt werden.

In der in Fig. 1 gezeichneten Stellung des Schaltmagneten wirkt der Pol 11 auf den feststehenden Halteanker 19 ein. Der Pol 11 und der Halteanker 19 üben aufeinander eine Kraft aus, die auch ohne Einwirkung seitens des Treibmagneten vorhanden ist.

Diese Kraft bewirkt einen gewissen Kontaktdruck zwischen dem Schaltkontakt 16 und dem Gegenkontakt 17. Da der Angriffspunkt der vom Pol U und dem Halteanker 19 ausgeübten Kraft in bezug auf die Drehachse 13 einen größeren Hebelarm hat als der Schaltkontakt 16, ist der Kontaktdruck zwischen dem Schaltkontakt 16 und dem Gegenkontakt 17 größer als die vom Halteanker 19 und dem Pol 11 ausgeübte Haltekraft. Dies ist vorteilhaft für eine sichere Kontaktgabe. Wenn der Schaltanker infolge der Bewegung des Treibmagneten in die andere Endstellung (die hier nicht gezeichnet ist) umgeschaltet werden soll, so muß zunächst die Haltekraft zwischen dem Halteanker 19 und dem Pol 11 überwunden werden. Nach der Umschaltung kommt der Pol 12 zum Zusammenwirken mit dem Halteanker 18, wobei gleichzeitig der Schaltkontakt 14 in Berührung mit dem Gegenkontakt 15 kommt, während die Kontakte 16 und 17 geöffnet werden. Bezüglich der Haltekraft zwischen dem Halteanker 18 und dem Pol 12 und dem durch Hebelarmwirkung vergrößerten Kontaktdruck zwischen den Kontakten 14 und 15 gilt das vorstehend Gesagte entsprechend. Die Halteanker 19 und 18 bewirken nicht nur ein Festhalten des Schaltankers in den jeweiligen End-Stellungen und eine Vergrößerung des Kontaktdruckes, sondern auch eine größere Exaktheit der angestrebten Schnappbewegung des Schaltankers.
In Fig. 2 ist die unmagnetische Wandung7 und

der Treibmagnet mit den Polen 9 und 10 in Draufsieht geschnitten dargestellt. Die Magnetisierung des Treibmagneten ist auch bei der Vorrichtung gemäß F i g. 2 in seiner Längs- bzw. Bewegungsrichtung vorgesehen. Im Gegensatz zur Fi g. 1 ist aber der Schaltmagnet mit den Polen 25 und 26 bei der Vorrichtung gemäß Fig. 2 in waagerechter Richtung angeordnet und magnetisiert. Seine Drehachse 27 steht senkrecht, also parallel zur Magnetisierungs- und Bewegungsrichtung des Treibmagneten mit den Polen 9 und 10. Befindet sich der Treibmagnet mit seinem unteren Pol 10 etwa in der Höhe des Schaltmagneten mit den Polen 25 und 26, so wirkt der Pol 10 auf den einen dieser Pole anziehend und auf den anderen dieser Pole abstoßend. Es ist also eine Umschaltkraft vorhanden, die größer ist als bei der Vorrichtung gemäß Fig. 1, bei welcher jeweils immer nur die Kraftwirkung auf einen Pol des Schaltmagneten wirksam ist. Hat sich derTreibmagnet weiter nach unten bewegt, so daß nunmehr sein Pol 9 auf den Schaltmagneten einwirkt, so ist jetzt auf die Pole 25 und 26 des Schaltmagneten die umgekehrte Kraftwirkung gegeben, zufolge der der Schaltmagnet umgeschaltet wird. Auch bei dieser umgekehrten Kraftwirkung erfolgt eine Einwirkung seitens des Treibmagneten auf beide Pole des Schaltmagneten. Ist der Treibmagnet mit den Polen 9 und 10 von verhältnismäßig geringer Länge, so erfolgt der Wechsel von der Einwirkung des Pols 10 zur Einwirkung des Pols 9 auf die Pole

25 und 26 auf einem verhältnismäßig kurzen Weg der Treibmagnetenbewegung. Hierdurch wird die Exaktheit der Schnappbewegung beim Umschalten des Schaltankers zusätzlich erhöht, nachdem sie bei der Vorrichtung gemäß F i g. 2 ohnehin schon größer ist als bei der Vorrichtung gemäß F i g. 1, da bei der vorrichtung gemäß der Fig. 2 die doppelte Umschaltkraft wirksam ist. Im einzelnen ist die Vorrichtung gemäß Fig. 2 konstruktiv folgendermaßen ausgebildet: Der Lagerbock 28 trägt die Drehachse 27, die mit einer unmagnetischen Halterungshülse 20 verbunden ist. Die unmagnetische Halterungshülse 20 nimmt den Schaltmagneten mit den Polen 25 und

26 auf und trägt gleichzeitig die Kontaktfedern 22 und 21 mit den Schaltkontakten 24 und 23. Die Stromzuführung zu diesen Kontakten erfolgt über die weiche Litze 36, die den Lagerbock 28 mit der Hülse 20 verbindet. Der Lagerbock 28 ist mittels der Schraube 38 und dem Schraubenkopf 37 an der Grundplatte 31 befestigt. Der Anschluß an die äußere Leitung 43 erfolgt mittels der Mutter 39. Auf der Grundplatte 31 sind ferner angeordnet die Gegenkontakte 32 und 34 sowie die winkelförmig ausgebildeten Halteanker 33 und 35. Zur Halterung und Stromleitung und zum Anschluß an die äußeren Leitungen 42 und 44 dienen die Muttern 40 und 41. Der gesamte Vorrichtungsteil mit dem Schaltmagneten, den Halteankern und den Kontakten bildet gemäß F i g. 2 eine Baueinheit, die durch das übergeschobene Gehäuse 29 dicht abgeschlossen ist. Im Gehäuse 29 kann eine mit Plexiglas verschlossene Schauöffnung 30 vorgesehen sein. Die Baueinheit gemäß Fig. 2 weist auch einen vergrößerten Kontaktdruck auf, da die Halteanker 33 und 35 auf die Pole 26 und 25 einwirken, wobei diese Krafteinwirkung einen größeren Hebelarm hat, als die Kontakte 24 und 23 ihn aufweisen. Je nach Stellung des Schaltmagneten wirkt der Pol 26 mit dem Halteanker 33 oder der Pol 25 mit dem Halteanker 35 zusammen, wodurch der Schaltmagnet in der jeweiligen Endstellung gehalten wird.

Bei der Vorrichtung gemäß F i g. 4 hat man sich beispielsweise links von der Drehachse 53 den Treibmagneten mit den Polen 9 und 10 in gleicher Weise angeordnet vorzustellen, wie er in F i g. 3 gezeichnet ist. Die Einwirkung des Treibmagneten mit den Polen 9 und 10 durch die unmagnetische Wandung 7 hindurch auf den Schaltmagneten mit den Polen 48 und 49 ist genau die gleiche wie bei der Vorrichtung gemäß Fig. 2. Ein wesentlicher Unterschied besteht einerseits darin, daß die Halteanker 50 und 51 nur auf den Pol 49 des um die Achse 53 drehbaren Schaltmagneten einwirken. Andererseits ist ein Unterschied gegenüber der Vorrichtung gemäß Fig. 2 darin zu erblicken, daß der Gegenkontakt 46 an einer weichen Feder45 befestigt ist, so daß ein sicherer Kontakt mit dem Schaltkontakt 64 gewährleistet ist, auch wenn die Umschaltung des Schaltmagneten von der gezeichneten Stellung in die entgegengesetzte Stellung anfänglich langsam erfolgt, derart, daß die eigentliche Schnappbewegung erst nach Überschreiten der Mittellage einsetzt. Hierzu ist vorgesehen, daß die Feder 45 mit dem Gegenkontakt 46 in der entspannten Lage 45' den in dieser Lage mit 46' bezeichneten Gegenkontakt etwa auf der Mittellinie hält. Die Funktion der Halteanker 50 und 51 im Zusammenwirken mit dem Pol 49 ist grundsätzlich die gleiche wie sie früher bereits in bezug auf die Halteanker 18 und 19 oder 33 und 35 beschrieben worden ist. Der Halteanker 51 dient zugleich zur Stromzuführung zum Schaltkontakt 64 über die biegsame Litze 52, die zwischen dem Halteanker 51 und der den Schaltmagneten haltenden Hülse 47 vorgesehen ist. Die Hülse 47 ist auch zugleich Träger des Schaltkontaktes 64. Die Stromzuführung zur Kontaktfeder 45 erfolgt über den Halteanker 50. Zur Stromableitung und zur Befestigung der verschiedenen Teile auf der Grundplatte 57 dienen die Schrauben 58 und 61 mit den Muttern 59 und 62, die für die Befestigung der Leitungen 60 und 63 vorgesehen sind. Zur Fixierung der Endstellungen des Schaltmagneten dienen die Abwinklungen 55 und 56 am oberen Ende der Halterung 54.

Bei der Vorrichtung gemäß F i g. 5 hat man sich beispielsweise links von der Drehachse 68 für den Schaltmagneten mit den Polen 66 und 67 den Treibmagneten vorzustellen, wie es die Fig. 8, 10 und 12 zeigen. Bei der Vorrichtung gemäß Fig. 5 ist nur ein Halteanker 72 vorgesehen, der auf der Achse 73 unter Verwendung der Scheiben 86 und 87 drehbar gelagert ist. Die Achse 73 ist ihrerseits befestigt an dem Halterungsbügel 69, der an seinem einen Ende die Abwinklungen 70 und 71 trägt, die der Fixierung der Endlagen des Schaltmagneten dienen. Der Halteanker 72 ist als flache Scheibe ausgebildet (s. auch Fig. 6). Er weist in seiner Mitte die Ausnehmung 75 auf. Magnetisierbares Eisen befindet sich im wesentlichen links und rechts von der Ausnehmung

75. Beim Zusammenwirken des Ankers 72 mit dem Pol67 des Schaltmagneten kommen nur Stellungen in Frage, bei denen der Pol 67 entweder über dem Teil links oder über dem Teil rechts von der Ausnehmung 75 steht. Hieraus ergibt sich nicht nur ein Festhalten des Schaltmagneten in seinen jeweiligen Endstellungen, sondern auch außer einer Schnappbewegung des Schaltmagneten eine Schnappbewegung des Halteankers 72. Durch Versuche ist festgestellt

worden, daß die Schnappbewegung des Halteankers 72 exakter und rascher erfolgt als die Schnappbewegung des Schaltmagneten mit den Polen 67 und 66. Die beim Umschalten gegebenen Vorgänge seien im einzelnen an Hand der F i g. 7 bis 12 erläutert. Die Fig. 7, 9 und 11 stellen in verkleinertem Maßstab Seitenansichten der Vorrichtung dar, deren Grundriß im größeren Maßstab in den Fig. 8, 10 und 12 wiedergegeben ist. Der Treibmagnet mit den Polen 9 und 10 bewegt sich gemäß der Darstellung in den F i g. 7,9 und 11 innerhalb der unmagnetischen Wandung 7 allmählich von unten nach oben. Es möge der Pol 9 des Treibmagneten gleichnamig sein mit dem Pol 66 des Schaltmagneten und ungleichnamig mit dem Pol 67 des Schaltmagneten. Nun wird gemäß den F i g. 7 und 8 der Pol 67 vom Pol 9 angezogen und der Pol 66 vom Pol 9 abgestoßen. Damit nimmt der Schaltmagnet die in den F i g. 7 und 8 gezeichnete Stellung ein. Gleichzeitig hat der um die Achse 73 drehbare Halteanker 72 die in F i g. 8 gezeichnete Stellung. Wenn jetzt gemäß den Fig. 9 und 10 der Treibmagnet sich nach oben bewegt, so kann es bei langsamer Bewegung des Treibmagneten vorkommen, daß der Schaltmagnet nicht sofort eine Schnappbewegung ausführt, sondern allmählich in die Mittelstellung gemäß F i g. 9 und 10 geht. Dabei hat aber der linke Teil des Halteankers 72 immer noch eine geringere Entfernung vom Pol 67, als sie der rechte Teil des Halteankers 72 aufweist. Der Halteanker 72 bleibt also mit einer gewissen Kraftwirkung in der bisherigen Stellung liegen. Erst wenn der Treibmagnet sich noch weiter nach oben bewegt hat, erfolgt schließlich die Schnappbewegung des Schaltmagneten und zugleich die Schnappbewegung des Halteankers72 (s. hierzu Fig. 11 und 12). Die Umschaltung des Schaltmagneten beruht darauf, daß gemäß den Fig. 11 und 12 der Pol 10 des Treibmagneten entsprechend den vorstehenden Ausführungen gleichnamig sein muß mit dem Pol 66 und ■ungleichnamig sein muß mit dem Pol 67 des Schaltmagneten. Der Pol 66 wird also vom Pol 10 angezogen, und der Pol 67 wird vom Pol 10 abgestoßen. Damit ergibt sich die in Fig. 11 und 12 gezeichnete Lage des Schaltmagneten. Ebenso ergibt sich damit die in F i g. 12 gezeichnete Lage des Halteankers 72. Konstruktiv kann die Vorrichtung im einzelnen folgendermaßen ausgebildet sein. Die Hülse 65 dient zur Halterung des Schaltmagneten mit den Polen 66 und 67. Der Schaltmagnet weist selber keine Schaltkontakte auf. Vielmehr sind die Schaltkontakte 76 und 77 am Halteanker 72 angebracht. Der Halteanker 72 ist also zugleich als Kontaktbrücke ausgebildet. Die Stromzufuhr zu den Kontakten 76 und 77 erfolgt mittels der weichen, biegsamen Litze 74, die den Halteanker 72 mit dem Halterungsbügel 69 verbindet. Die Gegenkontakte sind 78 und 79 und sitzen auf den Federn 80 und 81. Die Stromzufuhr zu den Federn 80 und 81 erfolgt über Schrauben oder Bolzen mit den Köpfen 82 und 83 und über die äußeren Zuführungsleitungen 84 und 85. Die Härte oder Weichheit der Federn 80 und 81 kann den jeweiligen Verhältnissen angepaßt sein. Da der Halteanker 72 eine sehr exakte Schnappbewegung ausführt, ist im allgemeinen keine zusätzliche Federung erforderlich. Die Federn 80 und 81 können daher als verhältnismäßig starre Halterungen ausgebildet sein. Auch die Vorrichtung gemäß F i g. 5 zeigt eine Ausbildung, bei der der Schaltmagnet,, der Halteanker und die Kontakte eine Baueinheit bilden. Diese Baueinheit kann zweckmäßig mit einem (nicht gezeichneten) Gehäuse abgeschlossen sein.

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Magnetbetätigte elektrische Schaltvorrichtung mit einem bewegbaren Treibmagneten, einem von diesem durch eine unmagnetische Wand hindurch beeinflußten, drehbar gelagerten Schaltmagneten, der zur Ausführung einer Schnappbewegung zwischen zwei Endstellungen vorgesehen ist, und mit vom Schaltmagneten beeinflußten Schaltorganen, gekennzeichnet durch mindestens einen zusätzlich wirkenden Halteanker (18, 19) aus magnetischem und/oder magnetisierbarem Material zum Halten des Schaltmagneten in dessen Endstellungen.

2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei feststehende Halteanker, beispielsweise aus weichem Eisen, in der Nähe der Pole des Schaltmagneten und durch einen oder mehrere elektrische Schaltkontakte am Schaltmagneten in einiger Entfernung von den Polen sowie durch mit diesen Schaltkontakten zusammenwirkende Gegenkontakte, die vorzugsweise federnd angeordnet und in ihrer Entfernung von den Schaltkontakten einstellbar sind.

3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine solche Einstellung der Gegenkontakte, daß eine Kontaktgabe mit den Schaltkontakten bis zur Mittellage des Schaltmagneten oder noch darüber hinaus gegeben ist.

4. Schaltvorrichtung nach Anspruch' 1 oder 2, gekennzeichnet durch Halteanker, die zugleich Träger von elektrischen Kontakten sind.

5. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 4, gekennzeichnet durch einen quer vor dem einen Pol des Schaltmagneten drehbar gelaggf ten Halteanker, beispielsweise aus weichem Eisen, dessen eine Seite in der einen Endstellung des Schaltmagneten und dessen andere Seite in der anderen Endstellung des Schaltmagneten mit diesem Pol unter jeweiliger drehender Schwenkung des Halteankers zusammenwirkt.

6. Schaltvorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen Halteanker, dessen zweckmäßig durch seinen Schwerpunkt gehende Drehachse parallel zur Drehachse des Schaltmagneten ist, welch letztere vorzugsweise durch den Schwerpunkt des Schaltmagneten geht.

7. Schaltvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch einen Halteanker in Form einer flachen Scheibe, deren Ebene parallel zu seiner Drehachse ist und die in ihrer Mitte eine den magnetischen Widerstand vergrößernde Ausnehmung hat.

8. Schaltvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch einen Treibmagneten, der in seiner Bewegungsrichtung magnetisiert ist, und durch einen Schaltmagneten, dessen Magnetisierungsrichtung quer und dessen Drehachse parallel zu dieser Richtung ist.

9. Schaltvorrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen Treibmagneten von verhältnismäßig geringer Länge.

10. Schaltvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch

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Zusammenfassung von Schaltmagnet, Anker, Kontakten und Halterungen für diese Teile zu einer lösbar anbringbaren Baueinheit, vorzugsweise mit einem alle Teile dicht umschließenden Gehäuse.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 781 859; österreichische Patentschrift Nr. 130171; USA.-Patentschriften Nr. 2419 942, 2 671 834, 2726296.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen