Magnetisch betätigter elektrischer Schalter Die Erfindung betrifft
einen magnetisch betätigten elektrischen Schalter, mit einer zwischen zwei feststehenden
Kontakten hin und her beweglichen, mit einem permanenten Schaltmagneten zusammenwirkenden
Schaltzunge und dem Schaltmagneten zugeordneten, in der Ebene der Schaltbewegung
beweglichen Betättgung smagnet en Es ist z.B. aus, der deutschen Patentschrift 1
124 032 bekannt, elektrische Schaltkontakte mit Hilfe von permanenten Magneten zu
betätigen. Hierbei ist bei. der bekanrgten Schalterausführung jeweils ein permanenter
Nordpol einem weiteren permanenten Nordpol zugeordnet, so daB abstoßende
Kräfte zwischen den zusammenwirkenden Magneten auftreten: Bei der bekennten einfachen
Anordnung der Magnetpole lassen sich-nur relativ geringe Schaltkräfte erreichen,
so daß der Kontaktdruck zur Durchführung exakter Schaltungen in großer Anzahl nicht
ausreicht.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen magnetisch betätigten
Schalter zu schaffen, bei dem: der Schaltvorgang in möglichst kurzer Zeit erfolgt
und bei dem außerdem ein relativ hoher Kontaktdruck in den einzelner-. Schal t=
stellungen@vorliegt. Eine weitere Aufgabe besteht darin, einen solchen Schalter
in sehr raumsparender Weise aubzuführen.Magnetically operated electrical switch The invention relates to a magnetically operated electrical switch with a switching tongue that can be moved back and forth between two stationary contacts, interacting with a permanent switching magnet and the switching magnet associated with the switching magnet and moving in the plane of the switching movement German patent specification 1 124 032 known to operate electrical switching contacts with the aid of permanent magnets. Here is at. Each known switch design has a permanent north pole assigned to a further permanent north pole, so that repulsive forces occur between the interacting magnets: With the well-known simple arrangement of the magnetic poles, only relatively low switching forces can be achieved, so that the contact pressure to carry out precise switching is large not enough. The object of the invention is to create a magnetically operated switch in which: the switching process takes place in the shortest possible time and in which also a relatively high contact pressure in the individual. Switch t = positions @ is present. Another object is to carry out such a switch in a very space-saving manner.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der die Schaltzunge
betätigende Schaltmagnet scheibenförmig ausgebildet ist, i n Richtung der Schaltbewegungsebene
verläuft und in Schaltrichtung in abwechselnd gepolte ,Bereiche unterteilt ist,
wobei die Teilung etwa dem Schaltweg entspricht und: an. beiden Seiten des Schaltmagneten
je ein scheibenförmiger, parallel zum Schaltmagneten verlaufender Betätigungsmagnet
wigeordnet ist, die beiden Betätigungsmagnete mitelnandex verbunden und in. Schaltrichtung
in abwechselnd gepolte Sexeiche unterteilt sind, wobei die Teilung etwa der Teilung
des Schaltmagneten entspricht. Durch die Unterteilung der Magnete in abwechselnd
gepolte Bereiche ergibt sich eine starke Schaltkraft, die- einen sehr kurzzeitigen
Schaltvorgang ermöglicht und außerdem einen hohen Kontaktdruck Inn den Schaltätellungen
ergibt. Bei der erfindungsgemäßen Anordnung der Magnete wird nicht nur die abstoßende
magnetische Kraft der zahlreichen Polpaare ausgenutzt, sondern es kommt zusätzlich
noch die magnetische Anziehungskraft schräggegenüberliegender.-Ungleichnamig gepolter
Magnetbereiohe zur Wa°kunr.
Durch 'die seheibenförmge AuabJ-ldung des Sühalt®
magneten und die Anordnuhg von je einem Detätigungs--
magneten an jeder Seite: des S(.-hal,tmagneteii' ist es
möglich, auf einem sehr geringen Raum eine g@o(3e
Anzahl von -zusauunehwixk enden Mägnetgolen unterzu-
bringen. Der erfindungsgemäße Schalter exbeitet,
daher iu-I t hohen Schaltkräften und baut räumlie)4
sehr klein. -
Die beiderseits des Schaltmagneten angeordneten
Betätigungsmagnete können in Richtung der Sehalt=
bewegungsebene bogenföimig, :;. B. mit lil.lfe
Betätigungehebels, geführt sein:.. Ber Be--
täti.gtanöshebel kann hierbei als cnfaehe Blattfeder
ausgebildet seih. Ebeni-,ö körnen die Betäti gungsnagnete
in einer Gleitführung i.inear geführt sein. Dureh
die
bogenfü:r-inige Führung des BetätigLi%smagneten ergibt
sich kohle Beeinträchtigung der magnetischen Sehalt®
kräfte n da der Abstand der zusanmenw-irkenden Magnet-
pole h-Lerdurch nicht verändert wird.
Die ztbüiden Seiten des Schaltmagneten vorgesehenen
Betätd.giiiismagnete -können an einem elastischen Feder-
bügel aalgeordnet sein, der eine gewisse Bewegtalg der
Betätigungsmagnete aufeinander zu gestattet. Auf diese
Weise können die Betätigungomagnete beim Auftreten
abstoßender Magnetkräft,e einen ausicei chenden Abstand
von dem Schaltmagneten eixnehtnen, während beim Auf-
mxeten -von anziehenden Magnetkräften in deh Endlagen
des Schaltkreises dem Abstand zwischen den Magneten
sehr klein werden kann, wodurch die kontakthaltenden
Kräfte groß werden. Es ist hierbei möglich, die
Magnete in an a@eh bekannter Weise mit einenn Belag
zu versehen, der ihre direkte Berührung zuläßt,
ohne daß auf die Dauer eine Beschädigung des eigealt=-
liehen Magnetwerkstoffes auftritt. Der zwischen
deri beiden Betätigungsmagneten angeordnete Schalt-.
magnet kann fest mit dem Schaltteil verbunden sein.
Das Schaltteil kann in üblicher Weise als Blättfedei°
ausgebildet sein. Um auch bei einer sehr langsamen
Betätigungsbewegung einen schlagartigen Schaltvorgang
zu erreichen, kann der Schaltmagnet über ein an sich
bekanntes Kippglied mit dem Schaltteil z^:Asammenwi.5rkc:n,
wobei der Schaltmagnet in Richtung der Schal. tbewegungs-
ebene linear oder bogenförmig geführt sein kann..-Als
Kippglied kann in an sich bekannteac Weise eine U-förmig
gebogene Metallfeder vorgesehen sein, die unter Vor.,
Spannung zwischen dem freien Ende des S rhalttelles
und dem Schaltmagneten angeordnet i.st. Ebenso können
als Kippglied zwei gleichnamige permanente Magnete
wirken, von denen der eine mit dem Schaltteil, der..
andere .Ynit .dem . Schaltmagneten verbunden ist, t,
daß die zwischen dein gleirhrszmigen Magneten wirkender,
abstoßenden Kräfte das Schaltteil jeweils in die
entgegengesetzte Endstellung vom Schaltmagneten -bringen.
11e von dem lk"ippglied aua Gien Schaltmagneten ausge-
übten Kräfte können durch eine mechanische Führung
des Schaltmagneten aufgenommen werden. Hierbei kann
der
z;B..:an einer Pührungsblattfeder
angeordnet sein Ebenso 3-":annedoh .@ur Aufnahme dieser
Kräfte en der den Schalhell abgekeha°ten Seite des
Schaltmagneten ein weiterer
Ragnet ange-
ordnet sein, der mit einen feststehenden -gleichnamigen
Pe=anetxten Magneten derart zusammenwirkt,: daß die
Zwischen diesen Navne@[[en wlTkE",nde abstoßende kraft
ieten ausge-
de: Fron dem Kapp gaed: auf den Schai.tira"
übten Kraft entgegenwirkt. Diese Anordnung arbeitet
praktisch reibungsfrei und ergibt einen besonder3
schnellen `S.ChalvorgaIg. - .
Um den Schaltvorgang in Abhängigkeit von der Bewegiuig
des B'etätigungstelles such dann zuverlässig durchzu-
iühren:, wenn die Kontakte kleben soln, kann in an
eich bekannter Weise eine 7wazigs 3teue@v der Schalt-
bevregunvorgesehen Fein. Hierbei kann dati- Betät-@,gungs_
teil mit dem Schaltte11 über einen Stift oder dga.
verbunden sein, wobei dorr Stift Anschläge oder dgl.
aufweisen kann, welche die Bewegung des 73c:tb> 'v@igux@gs-
teilen direkt 'auf das Sej1"altteil übertragen, so daß
die ;jeweils voThhier vixsamrnenliegenden Kontakte gelöst
und die Schaltbewegung eingeleitet: wird, falls das
Schaltteil während einer Bewegung des Betiti @;ungs-
teilen über den Kippunkt hinaus In seiner Zage verblieben
ist.
In der Zete;Iünvzrg sind Ausfühngsbeispele der Erfindung
dargestellt.
_ Hierbei zeigt: _
Fig. 1 eine eineV" #
äd;h.@.'nGers mit-aufgeschnittenem Crehä;i21t3e,
Fig. 2 einen eenkrechten Schnitt Zu- 1 ig. 1 im B
. der zusau?imenjirlendel:g@le yg'bjX@DE;%rd
Fig. 3 i'.11 anderen Aus fühzt'ungübaispiel nit zusä t älI-chem
-
Kippglied9
Fige 4 einen waager:ch-bea Schnitt zu Fit. 3 lni Bereich -
der zusammeniA.riende lctf2E,``;,="1j')@.'3`@ p
Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbe i Spiel 1 mit ein -zn9 1.grf@.
@@o
anordnung als K:Ippglied und
Fig. 6 einen waagerechten Schnitt zu F:I:E. 5 :im BerE:lch
'der zusammenwirkenden `;agnett,iruppen..
Der in Fig. 1 darges`bellte Suchalter weis'b e`.il Grehäuve
1
auf, in dem zwei fes=tstehende Kontakte 2 und 3 ange-
ordnet sind. Zwischen diesen feststehenden. Kontakten.
2 und 3 ist ein Schaltteil 4 angeordnet, welches aiß
Blattfeder ausgebildet ist. #m freien Enle den Seta_'@
te les 4 .ist der hier in form einer ir.»=:x@üc@gai SLh@:.tbe
ausgebildete Scahaltmlgnet 5 angeordnet. Die beiden
Be-tätigtuagemagne ,e f und 7 (l'ig. 2
:9 s'ixnd an denn Feder-
bügel 8 angeorchnet, der seinerseits mit -dem
teil 9: verbeuxdetis.t. Diee:t.f,urrgQ.el' ist als:
Blattfeder ausgebildet, weIcke in einer zylndriachen
Öffnung., 10.- Gehäuses 1 gehalten .I9:4. Dle [email protected];.-
bewegurig wird =auf das. B@etütgznnigs.to-ll 9 durch denn :
U.ft
1'@ übertragen
Fig. 2 4 die einen Schnitt zu Pig. 1 Im Bereich der
zus=Wirkenden MYagnetgxuppen darotellt,,. zeigt das
Gehäuse 1 mit Gien Schaltmagneten 5 und den beis säen zu
beiden Seiten dieses Magneteis- angeordneten Detätii£-ngs-
magneten C und 7. Sowohl dem Schaltmagne:t ä , .als auch
die Betäti gungsmagnete @G und 7 sind di.ter zur Bawggungsm
r$chtuin Bereiche un$ei'tellt g die aüweehselnd gepolt
sind. Die Teilure- ein dprieht hierbei etwa dem
Schaltweg.
Der Federbügel 8 .lä:Bt eine gewisse Bewegaang der De®
1aZ.tigiirkrssmaete 6 und: ? Zn llielitunr-;
auf den Sch8lt-
mfigneten zu.
Pes dem Ausfül-#rungrbeispiel nach Pig. 3 sind wiederum
in dem Schaltergehäuse 12 zwei feststehende Kontakte
13 und 14 angeordnet, zwischen denen daa als Blatt-
feder ausgebildete Sehaltteil 15 beweglich ange-
ordnet :tat. Zwischen dem freien Ende des SGhaltteilo
1 5 und dem Sol#altmagn.eten 1 6 iat eine als Kippglied 17
wirkende TJ-fö#.-@mis ge Blattfeder. unter Vo7#rpaaanung ange-
oxdnet: An dem Federbügel 18 sind die beiden Betäti.a
gungsmfxete 19 anid 20 (Fig. -4) angeordnet. Der federe
bügel 18 ist mit dein Betätigungsteil 2_1 ve@.#bunden,
welches als Blattfeder ausgebildet ist und In der
Öffnung 22 dE-0 Oehäusee 12 geführt ist. Der Stift
23 überträgt die Betätiigsbewegung auf das 13atätigungs-
tei.l 21. Weiterhin ist an dem Betätigungstell 21 ein
Stilft 244 angeordnet, .der in Richtung auf das Schalt ,teil.
1 5 verläuft und durch eine Bohrung desselben ragt. Zwei
Anschläge 25 tm#d 26 lassen nur eine bestimzte Längo-
bewegung deo Stiftes 24 im Schaltteil 1 5 :zu, so daß
bei eventuell klebenden Kontakten die Betätigungsbe-
wegung des Iiertätig"ge.teiles 21 direkt auf das
Schaltta:.l 1"5 übertragen wird.
Die von dem Kippglied 17 auf dem Schaltmagneten 16
ausgeübte Kraft wird mit Hilfe von zwei gleicImamigen
Magneten 2? und 28 auf das Gehäuse: 1 2 übertragen.
Fig. 4, die einen waagerechten Schnitt durch Pig. 3
im Bereich des Schaltmagneten 16 darstellt, läßt die
beiden Betätigungsmagneten 19 und 20 erbennen, welche
ähnlich wie in fig. 2 näher gezeigt in abvioclsf;eind
gepolte Bereiche unterteilt sind. Das gleiche gilt
auch- für den zwischen den Betätigungsmagneten 19 und
20 angeordneten Schaltmagneten, der ein Teil a111 dem
permanenten Magneten 28 bildet. Der weitere peimanente
Magnet 2? ist mit dem Magneten 28 gleichnaiaig »nd Übt
auf diesen eine abstoßende Kraft in Richtung auf das
Kippglied 1? aus.
Fig. 5 zeigt einen Schalter,. der dem -i.n Fif3. :3 und 4 gezeigten
weitgehend ähnelt. Es sind daher die in dein I`:Lg. 3 und 4
ver-
wendeten Bezugsziffern auch hier vorgesehen. In rig. 5 sind
jedoch statt des Kippgliedes 1? zwei rleichnauige Magnete
29 und 30 vorgesehen, die in eine Reihe von Polen unter-
teilt sind, wobei auch hier die Toi:lung etwa dem Schalt-
weg entsprielit. Die beiden Magnete 29 und 30 üüert eine
abstoßende Kraft aufeinander aus, welche sie til.o Ki l)pl;7.i.ed
wirken läßt. Der Muginet 29 ist in einem Stüc1-- mit dem
Schaltmagneten 16 ausgebildet, während der Mef;net
1.50 am
freien Endei des Schaltteiles 1 5 angeordnet ieit.
Fig. 6 zeigt einen waagerechten Schnitt; zu fig: 5 im Bereich
des Schaltiaagneten 16. Hierbei Ist die Lage der zusammen-
wirkenden Magnel,e 29 und 30 zueinfunder klar erkennbar.
According to the invention, this object is achieved in that the switching magnet which actuates the switching tongue is disc-shaped, runs in the direction of the switching movement plane and is subdivided into alternately polarized areas in the switching direction, the division roughly corresponding to the switching travel and: on. Both sides of the switching magnet each have a disk-shaped actuating magnet running parallel to the switching magnet is arranged, the two actuating magnets are connected and divided in. The division of the magnets into alternately polarized areas results in a strong switching force, which enables a very short switching process and also results in a high contact pressure in the switching devices. In the arrangement of the magnets according to the invention, not only is the repulsive magnetic force of the numerous pairs of poles used, but also the magnetic force of attraction of diagonally opposite-unequally polarized magnet areas to Wa ° kunr. Through the disk-shaped exterior of the Sühalt®
magnets and the arrangement of one detection
magnets on each side: it is the S (.- hal, tmagneteii '
possible to use a g @ o (3e
Number of -zusauunehwixk end Magnetgolen-
bring. The switch according to the invention ex works,
therefore iu-I t high switching forces and builds spatial) 4
tiny. -
The arranged on both sides of the solenoid
Actuating magnets can move in the direction of Sehalt =
movement level arched,:;. B. with lil.lfe
Operating lever, be guided: .. Ber Be--
The action lever can be used as a cnfaehe leaf spring
trained sieh. The actuating magnets are evenly spaced
be guided i.inear in a sliding guide. Through the
Curved guidance of the actuating magnet results
carbon impairment of the magnetic Sehalt®
forces n because the distance between the interacting magnetic
pole h-Ler is not changed.
The two sides of the switching magnet are provided
Actuating cast magnets -can be attached to an elastic spring-
bracket to be eel-ordered, with a certain amount of movement
Actuating magnets allowed towards each other. To this
Way can the actuating solenoids when it occurs
repulsive magnetic force, e a sufficient distance
from the solenoid, while when opening
mxeten - of attractive magnetic forces in the end positions
of the circuit the distance between the magnets
can be very small, making the contact-retaining
Forces become great. It is possible here to use the
Magnets in a known way with a covering
to be provided that allows their direct contact,
without damaging the egg-aged in the long run = -
borrowed magnetic material occurs. The between
deri two actuating magnets arranged switching.
magnet can be permanently connected to the switching part.
The switching part can in the usual way as a Blättfedei °
be trained. To even with a very slow one
Actuation movement a sudden switching process
To achieve this, the solenoid can be accessed via a s i ch
known flip-flop with the switching part z ^: Asammenwi.5rkc: n,
with the solenoid in the direction of the scarf. motion
level can be linear or curved ..- As
Tilting member can be U-shaped in a manner known per se
bent metal spring can be provided, which under Vor.,
Tension between the free end of the holding plate
and the solenoid arranged i.st. Likewise can
Two permanent magnets of the same name as a tilting link
act, of which one with the switching part, the ..
other .Ynit .dem. Solenoid is connected , t,
that those between your smooth magnet work more effectively,
repulsive forces the switching part in each case
Bring the opposite end position of the switching magnet.
11e of the lk "ipp member aua Gien switching magnets.
The forces exercised can be guided by a mechanical guide
of the solenoid. Here can
the
z; E.g.: on a guide leaf spring
be arranged Likewise 3 - ": annedoh. @ ur recording this
Forces on the side of the
Shift solenoids another
Ragnet attached
be in order, the one with a fixed-eponymous
Pe = attached magnet interacts in such a way that the
Between these navne @ [[en wlTkE ", nde repulsive force
ieten
de: Fron dem Kapp gaed: auf den Schai.tira "
exerted force counteracts. This arrangement works
practically frictionless and results in a special3
quick `` S.ChalvorgaIg. -.
To change the switching process depending on the movement
of the actuation point then searches reliably through
I lead: if the contacts are supposed to stick, it can be on
as is well known, a 7wazigs 3teue @ v of the switching
bevregunforeseen fine. Here dati- Actu - @, gungs_
part with the Schaltte11 via a pen or dga.
be connected, with dorr pin stops or the like.
which the movement of the 73c: tb>'v @ igux @ gs-
share directly 'transferred to the Sej1 "old part, so that
the; in each case, the contacts lying on the inside of the body are loosened
and the switching movement is initiated: if that
Switching part during a movement of the Betiti @;
share beyond the tipping point Remained in his hesitation
is.
In the Zete; Iünvzrg are Ausfühngsbeispele of the invention
shown.
_ Shows: _
F i g. 1 a oneV " #
äd; h. @. 'nGers with-cut open Crehä; i21t3e,
Fig. 2 shows a perpendicular section to 1 ig. 1 in the B
. the zuau? imenjirlendel: g @ le yg'bjX @ DE;% rd
Fig. 3 i'.11 another embodiment example with additional chemical
Flexible link 9
Fig. 4 a horizontal: ch-bea cut to fit. 3 lni area -
the combined lctf2E, ``;, = "1j ') @.' 3` @ p
Fig. 5 shows another Ausführungsbe i game 1 with a -zn9 1.grf @. @@O
arrangement as K: Ipp member and
6 shows a horizontal section to F: I: E. 5: in the BerE: lch
'the cooperating'; agnett, iruppen ..
The search age shown in Fig. 1 shows Grehäuve 1
in which two fixed contacts 2 and 3 are
are arranged. Between these fixed ones. Contacts.
2 and 3, a switching part 4 is arranged, which aiß
Leaf spring is formed. # m free Enle den Seta _ '@
te les 4. is here in the form of an ir. »=: x @ üc @ gai SLh @ :. tbe
trained Scahaltmlgnet 5 arranged. The two
Be -ätigtuagemagne , ef and 7 (l ' ig. 2 : 9 s'ixnd an because spring
stirrup 8 taken into account, which in turn with -dem
part 9: verbeuxdetis.t. Diee: tf, urrgQ.el 'is as:
Leaf spring formed, wail in a cylindrical triangle
Opening., 10.- Housing 1 held .I9: 4. Dle [email protected]; .-
is moving = on that. B@etütgznnigs.to-ll 9 through then: Uf t
1 '@ transferred
Fig. 2 4 shows a section to Pig. 1 In the area of
add = acting MYagnetgxuppen darotellt ,,. shows that
Housing 1 with Gien switching magnets 5 and the beis sow too
both sides of this magnetic ice- arranged details
magnets C and 7. Both the switching magnet: t ä, .als as well
the actuation magnets @G and 7 are di.ter to the Bawggungsm
R $ chtuin areas and sets the polarized independently
are. In this case, the part of the index is about the switching path.
The spring clip 8 leaves a certain movement of the De®
1aZ.tigiirkrs s maete 6 and :? Zn llielitunr-; on the Sch8lt-
mfigneten to.
Pes the example after Pig. 3 are again
in the switch housing 12 two fixed contacts
13 and 14 arranged, between which daa as a leaf
spring-formed holding part 15 movably attached
arranges: did. Between the free end of the SG holder part
1 5 and the Sol # altmagn.eten 1 6 iat one as a flip-flop 17
acting TJ-fö#.-@mis ge leaf spring. under Vo7 # rpaaanung
oxdnet: are attached to the spring clip 18, the two Betäti.a
gungsmfxete 19 and 20 (Fig. -4) are arranged. The spring
bracket 18 is connected to your actuating part 2_1 ve @. #,
which is designed as a leaf spring and In the
Opening 22 dE-0 Oehäusee 12 is performed. The pencil
23 transmits the actuating movement to the actuating
tei.l 21. There is also a 21 at the actuation point
Stilft 244 arranged, in the direction of the switching, part.
1 5 runs and protrudes through a bore of the same. Two
Stops 25 tm # d 26 only allow a certain length
movement deo pin 24 in the switching part 1 5: closed, so that
in the event of sticking contacts, the actuation label
movement of the Iiertätig "ge.teiles 21 directly on the
Schaltta: .l 1 "5 is transmitted.
The from the rocker 17 on the solenoid 16
exerted force is exercised with the help of two equal imams
Magnets 2? and 28 on the housing: 1 2 transferred.
Fig. 4, which shows a horizontal section through Pig. 3
represents in the area of the solenoid 16, leaves the
two actuating magnets 19 and 20 inherit which
similar to fig. 2 shown in more detail in abvioclsf; and
polarized areas are divided. The same goes for
also- for between the actuating magnets 19 and
20 arranged switching magnet, which is a part a111 dem
permanent magnet 28 forms. The other peimanente
Magnet 2? is the same as the magnet 28 and exercises
on these a repulsive force in the direction of that
Flip-flop 1? the end.
Fig. 5 shows a switch. the dem -in Fif3. : 3 and 4 shown
largely resembles. There are therefore those in your I`: Lg. 3 and 4
used reference numbers are also provided here. In rig. 5 are
but instead of the flip-flop 1? two precise magnets
29 and 30, which are divided into a number of poles.
are divided, whereby here, too, the toi: ment about the switching
away. The two magnets 29 and 30 uüert one
repulsive force on each other, which they til.o Ki l) pl; 7.i.ed
lets work. The Muginet 29 is in one piece - with the
Switching magnet 16 formed, while the Mef; net 1.50 am
free Endei of the switching part 1 5 arranged ieit.
Fig. 6 shows a horizontal section; to fig: 5 in the area
of the switching magnet 16. Here, the position of the
Acting Magnel, e 29 and 30 to one another clearly recognizable.