DE1285602B

DE1285602B - Impulsschalter mit zwei festen Endstellungen

Info

Publication number: DE1285602B
Application number: DE1963E0024840
Authority: DE
Original assignee: ARNOULD ETS
Current assignee: ARNOULD ETS
Priority date: 1962-05-18
Filing date: 1963-05-17
Publication date: 1968-12-19
Also published as: CH391828A; FR1334345A

Description

Die Erfindung betrifft einen Impulsschalter mit kippen können. Die Hubmagnete arbeiten gegen die zwei festen Endstellungen bei gleichgerichteter Betäti- Wirkung einer Feder und besitzen ferner den Nachgung, bei dem der Anker eines Schaltmagneten in teil, daß ein erheblicher Energieaufwand erforderlich einer festen Halterung schwebend und schwenkbar ist, um die Kippbewegung der Schaltorgane auszugeführt ist, so daß dadurch sowohl eine Drehung um 5 führen, zumal relativ lange Betätigungswege noteine Gelenkachse wie auch ein seitliches Ausschwen- wendig sind. Derartige Vorrichtungen weisen einen ken möglich ist, wobei der Anker durch eine federnde konstruktiv aufwendigen Aufbau auf und sind relativ Rückholvorrichtung in die Mittelstellung zurück- träge.

geführt wird, und bei dem der zur Betätigung des Durch die vorliegende Erfindung sollen diese

Unterbrechers ausgelenkte Anker einen Druck auf io Nachteile ausgeschaltet werden, indem vorgesehen eine mit Kontakten versehene Kontaktwippe ausübt, ist, einen kleinen, leichten Schalter zu schaffen, der um diese um eine in der Mittelebene des Schwenk- bei geringstem elektrischem und mechanischem Kraftbereiches des Ankers gelegene Achse zu verschwenken, aufwand in jeder Stellung sicher arbeitet. Die auf-Bei einer bekannten Ausführungsform eines der- zuwendende Betätigungsenergie soll ebenso wie die artigen Schalters weist die im wesentlichen symme- 15 Abnutzung der Schaltelemente gering gehalten trische Kontaktwippe zwei Schenkel auf, gegen die werden.

der Anker drückt,, undjn..der Mitte der Kontaktwippe Dieses wird erfindungsgemäß durch einen Schalter

laufen unter einem spitzen Winkel zwei schräge Gleit- erreicht, bei dem die Kontaktwippe an ihren Schenflächen in einem Punkt zusammen. Ein zentraler, kein je eine einem entsprechenden Ansatz des Ankers verlängerter Ansatz des Ankers gelangt bei der Be- 20 zugeordnete Eingriffsfläche aufweist, und die Eintätigung des Schalters mit entweder der einen oder griffsflächen einen solchen horizontalen Abstand vonanderen dieser schrägen Gleitflächen in Berührung einander haben, und so angeordnet sind, daß in jeder und ist so ausgebildet, daß er bei jedem Betätigungs- Endlage der Kontaktwippe einer der Ansätze des in schritt zur Kippung der Kontaktwippe, deren Neigung Ruhestellung befindlichen Ankers direkt gegenüber folgen kann. Bei einem derartigen Schalter besteht 25 der entsprechenden Eingriffsfläche der Kontaktwippe der Nachteil, daß für die Betätigung ein großer steht und während;der Auslegung des Ankers zur Energieaufwand erforderlich ist, d. h., daß ein ziem-^ Betätigung des Unterbrechers auf die entsprechende lieh starker elektrischer Strom die Feldwicklung des'- ' Eingriffsfläche der Kontaktwippe zu deren Kippung Elektromagneten zur Anziehung des Ankers durch- :,· einwirkt. '..:;_'

fließt und die Wicklung sich bei wiederholter Betäti- 30 ,.. Eine zusätzliche Verminderung des Energieaufgung erwärmt. Dieser große Energieaufwand beruht wandes bei gleichzeitiger Erhöhung der Schaltpräim wesentlichen auf zwei Gründen, nämlich der Rei- zision wird gemäß einem weiteren Merkmal der Erbung des Ansatzes des. Ankers an den. schrägen .findung dadurch erreicht, daß an dem Anker zwi-Gleitflächen der Kont'äktwippe und dem relativ gro- sehen diesem und dem Schaltmagneten ein an sich ßen Luftspalt zwischen dem Polschuh und dem 35 bekanntes, bewegliches Zwischenstück vorgesehen ist, Anker. Dieser Luftspalt ist erforderlich, um einen das unter Aufrechterhaltung der seitlichen Ausgenügend langen, den geometrischen Bedingungen schwenkbarkeit des Ankers an diesen angeschlossen einer solchen Vorrichtung genügendenBetätigungsweg und sowohl in der Zugrichtung des Ankers als auch des Ankers zu erreichen. quer dazu auslenkbar ist. Das Zwischenstück kann

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen 40 Y-förmig ausgebildet sein- und durch den Anker hin-Energieaufwand herabzusetzen. Dies wird einerseits durchragende, zurückgezogene, sich entsprechende durch die Ausschaltung der Reibung'zwischen dem^: Laschen aufweisen, von'denen einer am Ende des Anker und der Kontaktwippe und andererseits durch Betätigungsweges mit einer von zwei am Anker vordie Verkleinerung des Luftspaltes zu Beginn des Aus- gesehenen, seitlichen Zungen in Eingriff gelangt, die schwenkens des Ankers verreicht. - ^: 4s" so ausgebildet sind, daß sie bei Aussetzen der Betäti-

Bei einem anderen, ebenfalls bekannten Schalter gungskraft auf den Anker das bewegliche Zwischenübt ein Magnet einen kurzen Zugimpuls auf einen stück in die Mittelstellung zurückführen. Anker aus. Der Anker durchläuft die Totpunktlage In den Zeichnungen ist der Gegenstand nach den

auf Grund der durch den kurzen Impuls ausgelösten; ■·. Ansprüchen wiedergegeben, 4er an Hand der ,nachkinetischen Energie, wobei jedoch sichergestellt sein 50 folgenden Beschreibung näher erläutert wird. Ks zeigt muß, daß beim Durchlauf durch den Totpunkt keine F i g. 1 eine Seitenansicht des Fernschalters in

magnetischen Kräfte mehr zwischen dem Anker und Ruhestellung, dem Kern wirksanrsind. Um den elektrischen Impuls ..,, . , Fi.g,.2-.den Fernschalter in einer Teilansicht ge-

hierfür unabhängig von 'der Betätigungsdauer exakt⁴ 'maß F i g. 1 in der Arbeitsstellung,'

und kurz zu halten, ist eine Kondensator und Wider- 55 F i g. 3 in einer Draufsicht, stände aufweisende Schaltung vorgesehen.;Hierbei Fig. 4 eine Teilänsicht des.Schwinghebels und der

kommt es darauf an, daß die mechanischen und benachbarten Bauelemente,.;.; ; elektrischen Organe in ihrer Funktionsweise genaue- F i g. 5 eine schematische Darstellung der Bau-

stens aufeinander abgestimmt sind, und es besteht die elemente gemäß F i g. 4, Gefahr, daß nur bei leichter Abnutzung des Konden- 60 Fig. 6 eine schematische Darstellung einer mögsators oder bei Auftreten geringster vagabundierender liehen Eingriffsstellung des Ankers mit der Kontakt-Kapazitäten die Einrichtung nicht mehr genau arbei- wippe während der Betätigung, tet. Darüber hinaus kann die Anordnung nur mit F i g. 7 eine schematische Darstellung der Stellung

Gleichstrom betrieben werden. der Bauteile und Schaltmittel zueinander am Ende

Ferner sind Schalter mit Elektromagneten bekannt, 65 des Betätigungsweges,

in denen der Kern axial verschiebbar gelagert ist, Fig. 8 eine schematische Darstellung des Ankers

wobei an diesen Bolzen angelenkt sind, die mit einer nach seiner Rückkehr in die Ruhestellung in der Kurvenscheibe in Eingriff gebracht werden und diese Mittellage,

F i g. 9 einen Querschnitt in vergrößertem Maßstab durch den Anker in Ruhestellung nebst den benachbarten Bauelementen und

Fig. 10 einen Querschnitt gemäß Fig. 9, bei dem die Bauelemente und Schaltmittel sich am Ende des Betätigungsweges befinden.

Gemäß F i g. 1 ist beispielsweise eine Feldwicklung 1 eines Fernschalters elektrisch an Klemmen 2 und 3 angeschlossen. Diese Wicklung ist mit einem Polschuh 4 versehen, der bei seiner Erregung einen beweglichen Beschlag, der aus einem Anker 5 besteht und beispielsweise aus Weicheisen hergestellt ist, anzieht. Der Anker 5 ist schwebend an einer starren Halterung mittels Zungen 5 a und Sb angeordnet, die mit ihren freien Enden lose in Aussparungen 6 b eingreifen, die in der starren Halterung 6 vorgesehen sind. Eine Feder 7 hält die Zungen Sa und 5 b in Eingriff mit den Aussparungen 6 b und führt den Anker 5 in seine Mittelstellung zurück, die der mittleren Symmetrieebene des Polschuhs 4 entspricht. Gleichzeitig versucht die Feder 7 ständig, den Anker in die Ruhestellung gemäß Fig. 1 zurückzubringen. Der Anker 5 weist an beiden Seiten je einen nach unten gerichteten Ansatz 5 c und 5d auf.

Eine Kontaktwippe 8, die senkrecht zur Schwenkebene des Ankers angeordnet ist, ist vorzugsweise in der Mitte auf einer Schneide 9 schwenkbar gelagert und weist bewegliche Kontakte 8 a auf. Diese Kontaktwippe ist bestrebt, unter der Wirkung einer Feder 10 zwei stabile Gleichgewichtslagen einzunehmen, in denen sich die Kontaktwippe jeweils gegen Anschläge legt. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel berührt der bewegliche Kontakt 8 α einen festen Kontakt 11 a, der an eine Klemme 13 angeschlossen ist, während die Kontaktwippe 8 selbst an eine Klemme 14 angeschlossen ist. Die U-förmig oder in irgendeiner anderen Weise ausgebildete Kontaktwippe weist an den freien Enden ihrer Schenkel je eine Nase 8 c und 8d auf, die so ausgebildet sind, daß sie mit den entsprechenden seitlichen Ansätzen 5 c und 5 d des Ankers 5 in Eingriff kommen. Der Abstand zwischen den Nasen 8 c und Sd unterscheidet sich von dem der Ansätze 5 c und Sd und ist so gewählt, daß in jeder Gleichgewichtsstellung der Kontaktwippe eine ihrer Nasen sich senkrecht unter dem entsprechenden Ansatz des Ankers befindet.

Wie aus den F i g. 5 bis 7 hervorgeht, erfaßt während der Betätigung des Ankers einer seiner Ansätze, z. B. 5 c, praktisch reibungslos die entsprechende Nase 8 c der Kontaktwippe und, da der Anker schwenkbar angeordnet ist, kann er seitlich ausweichen und der Kontaktwippe während ihrer Schwenkbewegung je nach der Betätigungseinrichtung folgen. Die Feder 7 führt nach Wegfall der Erregung in der Wicklung 1 den Anker sowohl in die Mittelstellung als auch in die Ruhestellung gemäß F i g. 8 zurück, die durch die entspannte Lage der Feder 7 bestimmt sind.

Ferner ist der Anker 5 mit einem biegsamen Zwischenstück aus ferromagnetischem Material versehen, das infolge des remanenten Magnetismus des Poles 4 von dem Anker abgehoben wird, wenn er sich in Ruhestellung befindet. Dieses Zwischenstück 12 ist bei der vorliegenden Konstruktion flach und Y-förmig ausgebildet, wie es gestrichelt in F i g. 3 wiedergegeben ist, da es dort durch den Anker verdeckt wird, und ist mit zwei kleinen, rechtwinkligen hochgebogenen Laschen 12 b versehen, die parallel zur Längsachse des Ankers und an den freien Enden der Arme des Y angeordnet sind, wobei die Laschen hakenförmig ausgebildet sind, und weist eine weitere nach oben gebogene Lasche 12 c auf, die senkrecht zur Längsachse des Ankers am äußersten Ende des senkrechten Teiles des Y angeordnet ist. Die beiden Haken 12 b sind durch genügend große Ausnehmungen 16 hindurchgesteckt, die eine gewisse Schwenkung des Zwischenstückes 12 zulassen, das

ίο mittels der Haken 12 & und mittels der hochgebogenen, durch eine zentrale Aussparung 5 e im Anker 5 hindurchgeführte Lasche 12 c an den Anker 5 angelenkt ist. Die Haken 12 b sind derart durchbrochen, daß sie Aussparungen 12 a bilden.

Der Luftspalt, der gemäß F i g. 9 in der Rufiestellung relativ klein ist, bewirkt, daß bei Erregung des Elektromagneten die Anzugskraft zuerst auf das Zwischenstück 12 wirksam wird und dieses anschließend den Anker 5 nachzieht. Der Anker wird seitlich, z. B. nach rechts gemäß Fig. 10, ausgelenkt, während das Zwischenstück in der Mittelstellung verharrt. Am Ende des Schaltvorganges erstreckt sich der magnetische Kraftfluß über den Anker 5, das Zwischenstück 12 und den Kern 4, wobei sich die beiden letzteren, entsprechend der Stellung gemäß Fig. 10 berühren. Dabei durchdringt eine der seitlichen Zungen 15, die an beiden Seiten des Ankers punkt- oder schnabelförmig ausgebildet sind, die entsprechende Aussparung 12 a. Diese Zunge 15 wird nach Wegfall der elektromagnetischen Erregung durch das Zwischenstück 12 in die Ausgangsposition zurückgeführt.

Der beschriebene Gegenstand kann in einer Abwandlung der Anker 5 mit Nasen versehen sein, die auf der Unterseite des Ankers Vorsprünge bilden, während die Kontaktwippe mit Ansätzen versehen sein kann, die mit den Nasen in Eingriff stehen.

Patentschutz wird nur begehrt jeweils für die Gesamtheit der Merkmale eines jeden Anspruches, also einschließlich seiner Rückbeziehung.

Claims

Patentansprüche:

1. Impulsschalter mit zwei festen Endstellungen bei gleichgerichteter Betätigung, bei dem der Anker eines Schaltmagneten in einer festen Halterung schwebend und schwenkbar geführt ist, derart, daß dadurch sowohl eine Drehung um eine Gelenkachse wie auch ein seitliches Ausschwenken möglich ist, daß der Anker durch eine federnde Rückholvorrichtung in die Mittelstellung zurückführbar ist, und daß bei dem der zur Betätigung des Unterbrechers ausgelenkte Anker einen Druck auf eine mit Kontakten versehene Kontaktwippe ausübt, um diese um eine in der Mittelebene des Schwenkbereiches des Ankers gelegene Achse zu verschwenken, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktwippe (8) an ihren Schenkeln je eine einem entsprechenden Ansatz (5 c, 5 d) des Ankers (5) zugeordnete Eingriffsfläche (8 c, 8 d) aufweist und die Eingriffsflächen (8 c, 8 d) einen solchen horizontalen Abstand voneinander haben und so angeordnet sind, daß in jeder Endlage der Kontaktwippe einer der Ansätze (5 c, S d) des in Ruhestellung befindlichen Ankers (5) direkt gegenüber der entsprechenden Eingriffsfläche der Kontakt-

wippe (8) steht und während der Auslenkung des Ankers zur Betätigung des Unterbrechers auf die entsprechende Eingriffsfläche der Kontaktwippe (8) zu deren Kippung einwirkt.

2. Impulsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Anker (5) zwischen diesem und dem Schaltmagneten (1) ein bewegliches Zwischenstück (12) vorgesehen ist, das unter Aufrechterhaltung der seitlichen Aus*· schwenkbarkeit des Ankers (5) an diesen ange- xq schlossen ist und sowohl in der Zugrichtung des Ankers als auch quer dazu auslenkbar ist.

3. Impulsschalter nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenstück (12) Y-förmig ausgebildet ist und durch den Anker (5) hindurchragende, zurückgebogene, sich entsprechende Laschen (12 b) aufweist, von denen eine am Ende des Betätigungsweges mit einer von zwei am Anker (S) vorgesehenen, seitlichen Zungen (15) in Eingriff gelangt, die so ausgebildet sind, daß sie bei Aussetzen der Betätigungskraft auf den Anker (5) das bewegliche Zwischenstück (12) in die Mittelstellung zurückführen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen