DE1789007C - Elektromagnetisch betätigte Schaltvorrichtung - Google Patents
Elektromagnetisch betätigte SchaltvorrichtungInfo
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Description
und sowohl elektrisch als auch mechanisch konstruktiv einfach und verschleißfest aufgebaut ist.
Bei einer Schaltvorrichtung der eingangs genannten Art ist die Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch
gelöst, daß zwischen den äußeren Flußlenkjochen zusätzlich ein feststehendes mittleres Flußlenkjoch
ebenfalls aus elektrisch leitendem Material und als Anschlußkontakt aus dem Gehäuse herausragend angeordnei
ist, wobei dieses mittlere Flußlenkjoch mit den äußeren Flußlenkjochen je einen Luftspalt bildet,
■n welchen je ein Teil, z. B. je ein Schenkel, des ebenfalls aus elektrisch leitendem Material bestehenden
Ankers hineinragt, der im Kraftfeld einer Erregerspule derart angeordnet ist, daß er in der einen stabilen
Lage das mittlere und das eine äußere Flußlenkloch, in der anderen stabilen Lage das mittlere und
das andere äußere Flußlenkjoch e1 iktrisch leitend
h'jrbrückt.
Bei der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung ist : r Umschalter durch dici ortsfest angeordnete Flußlkjoche
gebildet, die durch einen zwei Koniaktfläen aufweisenden Anker miteinander wechselweise
bunden werden, wobei die beiden als Kontaktflä-,,en
ausgebildeten Enden des Ankers jeweils gleich- ;;ig in zwei voneinander unabhängigen und jeweils
rch zwei ebenfalls als Kontaktflächen wirkende Fnn der Flußlenkjoche gebildeten Luftspalten bewegt
■rden. Gegenüber der bekannten Schaltvor.ichtung '. :sen sich durch diese Anordnung erhebliche Vor-■iie
erzielen, da der Anker gleich/eilig je nach Fluß-.'chtung
des von der elektrischen Wicklung erzeugten iagnetfeldes an seinen beiden Enden durch magnctihc
Kräfte in der jeweils gleichen Richtung entweder ι einer Beibehaltung der jeweils gerade eingenom-."..rnen
SchaltstelliiDg oder aber zu einer Umschaltung
<;> die jeweils andere Schaltstelluiig veranlaßt wird. In
'der stabilen Schaltslellung weist der Anker dabei ·ίι-■:-!inmen
mit jeweils einem der Pei nianeiitmagnelc und 1 ■■!! jeweils zugehörigen FlußleukJochen einen geflossenen
und ausschließlich durch cm Material niedrigen magnetischen Widerstandes verlaufenden
magnetischen Weg auf. Sowohl zum Beibehalten der
jeweiligen Schaltstellung als auch /.um Umschalten in
die. jeweils andere Schaltstellung ;>ijn' dabei nur relativ
geringe Schallenergien e; !orderlich, da einmal die magnetischen
Verluste infolge des geschlossenen magnetischen
Weges gering und andererseits die auf Grund
des erzeugten Magnetfeldes im Zusammenwirken mit den beiden Permancntmagnetni erzeugten mechanischen
Kräfte relativ groß sind.
Auch die elektrischen Eigenschaften des Umschalters der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung unterscheiden
sich vorteilhaft gegenüber denen der bekannten Schaltvorrichtung, da bei dei cifindungsge laßen
Vorrichtung bei jedem Schahsnrgang gleichzeitig der Stromkreis an zwei getrennten Stell ü aufgetrennt
wird, wodurch sowohl die wirksame Se^alt/eit bis zur
Auftrennung des Stromkreises verringert als mich die
Neigung zur Bildung von Abieü.'funkcn bei (kr Α11Ϊ-trennung
des Stromkreises wirksam vermindert wird, fio
Zusätzlich zu diesen funktiondlen Vorteilen der erlindungsgcmiiiWn Sehallvorrichtung g>
ivniihcr der bekannten Schaltvorrichtung wird ein -ehr einfacher
konstruktiver Aufbau ei ι eicht, dei nicht mn die Betriebssicherheit
der Schalts01 richtung erhöht und ihre ("v,
Herstellungskosten vermindert, sondern außerdem auch einen einfachen und übersichtlichen Ansdilul'.
der elektrischen Verbindungen zu den mi schaltenden
Stromkreisen und den Steuerspannungen fur die elektrische Wicklung ermöglichL Auf Grund dieser mi
der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung gegenüber den vergleichbaren bekannten Schaltvornchtungen
erzielbaren Vorteile wird mit dem Anmeldungsgegenstand auch ein erheblicher technischer Fortschritt; gegenüber
dem Stand der Technik erreicht.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung besteht der Körner konstanten magneüschen Kraftfeldes aus
zwei gleich gestalteten Teilen, die zwischen je einem äußeren Flußlenkjoch derart angeordnet sind daß
beide Teile mit den gleichen Polen am mittleren Flußlcnkjoch
anliegen. . .
Mit Hilfe dieser konstruktiven Ausbildung ist in
sehr einfacher Weise ein betriebssicherer bistabiler
Umschalter aufzubauen, der durch das Fehlen jeglicher
elektrischen Isolation zwischen den HulilenKjochen
dann besonders einfach wird, wenn gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung der Korper
konstanten magnetischen Kraftfeldes ein keramischer Dauermagnet isi.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an I land eier Zeichnungen erläutert, in denen
Fig.! einen Längsschnitt eines Ausführungsbcispie'<°
des erfindungsgemäßcn polarisierten clektroma'Mietischen
Schalters darstellt.
F i st. 2 /eist eine Einzelheit der Fig.! m einer anderen"Betriebslage
des Ausführungsbeispiels.
Keramische Magnete 1 und 2 sind zwischen r-iußlenkjochen
3, 4 und 5 derart angeordnet, daß z. B. ihre Nordpole einander gegenüberliegen. Auf diese Weise
wird das mittlere Joch 4 einen nördlichen Pol bilder., während die äußeren Joche 3 und 5 Südpole darstellen.
Der magnetische Schalter weist ferner einen Anker 6 auf, der aus einem Material guter magnetischer
I eilfähigkeit hergestellt und in der Fig. 1 durch den
Magnet 1 angezogen dargestellt ist. Die andere Betriebslage des Ankers 6 geht aus F i g. 2 hervor, wo sie
durch die Zugkraft des Magnets 2 gehalten ist.
Der Anker 6 ist aber nicht nur bestimmt, den magnetischen
Kreis in den erwähnten beiden Lagen zu schließen, sondern auch die Flußlcnkjochc3 und 4 in
der Betriebslage gemäß Fig. 1 bzw. die Hußlenkjoche
4 und 5 in der Betriebslage gemäß F 1 g. 2 elektrisch leitend zu verbinden, da die Joche infolge der
elektrisch nicht leitenden bzw. isolierenden Eigenschaft der Maanete 1 und 2 voneinander isoliert sind.
Auf diese Weise können die Flnßlenkjoche 3, 4, 5 sowie
die Magnete 1 und 2 als elektrische Stromleiter dienen, die 111 ihre Lagen durch eine Isolierhulle
festgehalten sind. Da die Flußlenkjoche 3, 4 und iib'-r Offnungen der Isolierhulle hindurchreichen,
können sie. auch als elektrische Anschlüsse verwendet werden.
Die Isolierhulle 7 sorgt auch für das Festhalten eines Spulenkörpers 10 zum Haltern von Spulen 8 und
«» TVr Ankern bewegt sich frei in einer Bohrung des
Spulenkörpers K), wobei er von den Windungen der Spulen S und 0 umgeben ist. Zuführungen der Spulen
8 und 9 sind an Anschlüsse 12, 13, 14 bzw. 15 angeschlossen,
die über einen AbschluiWeckel 11 aus
Kunststoff hindurchgefühlt sind.
«/:...! ,)(_.., Spulen 8 und «) ein Gleichstrom zugeführt,
der der au den linden des Ankers eine der Schaltlane zugeordneten Polarität enlgegengeselzte
Polarität im Anker (1 ei regt,'dann wird der Anker 6 an
einem Hnde abgestoßen, wahrend am anderen finde
eine Zugkrad auftrill, so daß der Anker 6 in seine andere
stabile Lage umgcsclinappt wird.
Das Zurückkippen in eine vorherige Lage kann dadurch erreicht werden, daIA einer der Spulen ein
Gleichstrom zugeführt wird, der die Spule in dem vorherigen entgegengesetzten Sinn erregt.
Die Erfindung kann in zahlreichen anderen Ausfiihrungslormen
erscheinen. Ils ist dabei möglich, im Inneren einer Wicklung mehr als einen voneinander
getrennte Anker anzubringen und an jeden Anker je eine Einheit mil zwei Magneten anzuschließen. Dann
werden Spule und Anker durch zwei ringförmige Magnete umgeben, wobei jedem Anker je drei voneinander
getrennte Fhtßlcnkjochc zugeordnet sind. Dies kann derart erreicht werden, daß an zwei krcisringförmige
Magnete ringförmige Flußlcnkjochc angeschlossen sind, wobei der Anker aus zwei Scheiben und aus
einem Zylinder besteht, der die beiden Scheiben miteinander verbindet. Kontakte, die in bcilicbiger Anzahl
an beiden Seiten des Schalters angeordnet sind, weiden durch den Anker über Isolierstäbe bewegt,
wobei sie beliebige Schaltaufgabcn verrichten können.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Elektromagnetisch betätigte Schaltvorrich- steht aus einem elektrisch leitendem Material und ist
rung, deren Anker im gepolten Magnetfeld zwei 5 an seinem einen dem Drehpunkt des Ankers benachstabile
Lagen einnehmen kann, wobei diesen sta- barten Ende mit einer elektrischen Zuleitung verbunbilen
Lagen verschiedene Schaltzustände von den. Das andere Ende des Ankers wirkt als Schaltkon-Kontakten
zugeordnet sind, mit einem elektrisch takt, der jeweils in den beiden Extremlagen des Anisolierenden
Gehäuse, in dessen Innenraum zwei kers an weitere ortsfest angeordnete elektrische Konfeststehende
äußere Flußlenkjoche aus elektrisch io takte angedrückt wird. Die ortsfesten elektrischen
leitendem Material angeordnet sind, die aus dem Kontakte werden von jeweils einem Polschuh aus
Gehäuse als elektrische Anschlußkontakte her- ebenfalls elektrisch leitendem Material gebildet, die
ausgeführt sind, und zwischen denen innerhalb ihrerseits wiederum mit den magnetisch unterschieddes
Gehäuses mindestens ein Körper konstanten lieh gepolten Enden eines aus einem elektrisch nicht
magnetischen Kraftfeldes, z. B. ein Dauermagnet- is leitenden Material hergestellten Permanentmagneten
körper, aus elektrisch nicht leitendem Stoff, oder fest verbunden sind. Die mit diesen Enden des Permit
solchem umgeben, angeordnet ist, da- manentmagneten verbundenen Enden der Polschuhe
durch gekennzeichnet, daß zwischen sind außerdem mit elektrischen Zuleitungen verbunden
äußeren Flußlenkjochen (3, 5) zusätzlich ein den. Der aus dem elektrisch nicht leitenden Material
feststehendes mittleres Flußgelenkjoch (4) eben- ao bestehende Permanentmagnet bewirkt die Polarisiefalls
aus elektrisch leitendem Material und als An- rung der bekannten Schaltvorrichtung, d. h., daß der
schlußkontakt aus dem Gehäuse (7) herausragend von der elektrischen Wicklung beaufschlagte Anker
angeordnet ist, wobei dieses mittlere Flußlenkjoch immer nur dann seine jeweils gerade einnehmende
mit den äußeren Flußlenkjochen je einen Luft- stabile Schaltlage verläßt, wenn die elektrische Spule
spalt bildet, in welchen je ein Teil, z. B. je ein 25 einen Strom solcher Polarität erhält, daß ein den AnSchenkel,
des ebenfalls aus elektrisch leitendem ker vom jeweils diesen berührenden Polschuh absto-Material
bestehenden Ankers (6) hineinragt, der ßendes Magnetfeld erzeugt wird, das gleichzeitig eine
im Kraftfeld einer Erregerspule (8, 9) derart an- Anziehung des Ankers an den jeweils anderen Polgeordnet
ist, daß er in der einen stabilen Lage das schuh bedingt. Infolge der mit dem Anker verbundemittlere
und das eine äußere Flußlenkjoch, in der 30 nen Blattfeder werden also auf diesen drei unteranderen
stabilen Lage das mittlere und das andere schiedliche mechanische Kräfte ausgeübt, die von der
äußere Flußlenkjoch elektrisch leitend über- Blattfeder, dem Magnetfeld der elektrischen Wickbrückt,
lung und dem Magnetfeld des Permanentmagneten
2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch bzw. der mit diesem verbundenen Polschuhe erzeugt
gekennzeichnet, daß der Körper konstanten ma- 35 werden.
gnetischen Kraftfeldes aus zwei gleich gestalteten Die Abstimmung dieser von voneinander unab-
Teilcn (1, 2) besteht, die zwischen je einem äuße- hängigen Einrichtungen erzeugten Kräfte in der
ren Flußlenkjoch (3, 5) und dem mittleren Fluß- Weise, daß sowohl eine stabilie Beibehaltung des je-
lenkjoch (4) derart angeordnet sind, daß beide weiligen Schaltzustandes der Schaltvorrichtung bei
Teile mit den gleichen Polen am mittleren Fluß- 40 nicht erregter elektrischer Wicklung sichergestellt ist,
lenkjoch anliegen. als auch gleichzeitig eine relativ leichte Ansprechbar-
3 Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, keit, also Überwindung der den jeweiligen Schaltzu-
dadurch gekennzeichnet, daß der Körper konstan- stand der Schaltvorrichtung beibehaltenden Kräfte,
ten magnetischen Kraftfeldes ein keramischer erreicht wird, ist relativ schwierig und damit aufwen-
Dauermagnet ist (1, 2). 45 dig, wobei außerdem die mechanischen Kräfte der
Blattfeder in Abhängigkeit der von der Schaltvorrich-
tung bereits zurückgelegten Betriebszeit Änderungen
unterworfen sind. Da die den Anker betätigende elektrische Spule als Luftspule ausgebildet ist, wird weder
Die Erfindung bezieht sich auf eine elektromagne- 50 in einer der beiden stabilen Schaltstellungen der
tisch betätigte Schaltvorrichtung, deren Anker im ge- Schaltvorrichtung noch in einer Zwischenstellung eine
polten Magnetfeld zwei stabile Lagen einnehmen vollständige Schließung des magnetischen Kreises
kann, wobei diesen stabilen Lagen verschiedene über ein Material geringen magnetischen Widerstan-Schaltzustände
von Kontakten zugeordnet sind, mit des erreicht, so daß der Energiebedarf zur Erzeugung
einem elektrisch isolierenden Gehäuse, in dessen In- 55 der für ein sicheres Umschalten erforderlichen Manenraum
zwei feststehende äußere Flußlenkjoche aus gnetfeider relativ hoch ist. Außerdem macht dieser
elektrisch leitendem Material angeordnet sind, die aus nur durch die Luft geschlossene Magnetkreis die gedem
Gehäuse als elektrische Anschlußkontakte her- samte Schaltvorrichtung auch gegenüber äußeren maausgeführt
sind, und zwischen denen inneihalb des gnetischen Streufeldern relativ empfindlich.
Gehäuses mindestens ein Körper konstanten magneti- 60 Aufgabe der Erfindung ist es, eine solche bekannte sehen Kraftfeldes, z. B. ein Dauermagnetkörper, aus Schaltvorrichtung derart zu verbessern, daß diese inselektrisch nicht leitendem Stoff, oder mit solchem um- besondere bei einer Großserienherstellung keine aufgeben angeordnet ist. wendigen Justierarbeiten erfordert, im Betrieb bei min-Bei einer solchen aus der britischen Patentschrift nimalcm Energieverbrauch für den Schaltvorgang ein 902 bekannten Schaltvorrichtung wird ein auf 65 sicheres Umschalten und auch sicheres Beibehalten einer Blattfeder befestigter Anker benutzt, der inner- des jeweils gewünschten stabilen Schaltzustandes unhalb seiner als Luftspule ausgebildeten elektrischen abhängig von äußeren mechanischen Kräften oder Wicklung angeordnet ist, die je nach Beaufschlagung aber äußeren magnetischen Streufelder!! ermöglicht
Gehäuses mindestens ein Körper konstanten magneti- 60 Aufgabe der Erfindung ist es, eine solche bekannte sehen Kraftfeldes, z. B. ein Dauermagnetkörper, aus Schaltvorrichtung derart zu verbessern, daß diese inselektrisch nicht leitendem Stoff, oder mit solchem um- besondere bei einer Großserienherstellung keine aufgeben angeordnet ist. wendigen Justierarbeiten erfordert, im Betrieb bei min-Bei einer solchen aus der britischen Patentschrift nimalcm Energieverbrauch für den Schaltvorgang ein 902 bekannten Schaltvorrichtung wird ein auf 65 sicheres Umschalten und auch sicheres Beibehalten einer Blattfeder befestigter Anker benutzt, der inner- des jeweils gewünschten stabilen Schaltzustandes unhalb seiner als Luftspule ausgebildeten elektrischen abhängig von äußeren mechanischen Kräften oder Wicklung angeordnet ist, die je nach Beaufschlagung aber äußeren magnetischen Streufelder!! ermöglicht
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
HUVI000571 | 1967-09-26 | ||
HUVI000571 | 1967-09-26 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1789007A1 DE1789007A1 (de) | 1972-03-02 |
DE1789007B2 DE1789007B2 (de) | 1972-09-21 |
DE1789007C true DE1789007C (de) | 1973-04-12 |
Family
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