DE4219823A1

DE4219823A1 - Magnetically operated tilt switch with movable magnetically permeable ball - uses longer and shorter glass tubes contg. respectively break-before-make contact set and steel ball displaceable in paraxial direction.

Info

Publication number: DE4219823A1
Application number: DE19924219823
Authority: DE
Inventors: Gustav Hahn
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-06-17
Filing date: 1992-06-17
Publication date: 1993-12-23

Abstract

A contact spring (3) and two contact carriers (4,5) are arranged in the longer glass tube (1), with a permanent magnet (6) at one end of the spring near the break-before-make contacts (9,7) on opposite sides which co-operate with fixed contacts (10,8) on the respective carriers. The n.c. contacts (7,8) are broken by movement of the magnet towards the ball (11) when the latter is displaced along the shorter glass tube (2). The ball is made of magnetically permeable steel, and the contact set is sealed hermetically into the protective gas-filled tube. ADVANTAGE - The switch operates reliably with precisely definable hysteresis and practically without wear over a long period.

Description

Die Erfindung betrifft einen Neigungsschalter mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The invention relates to a tilt switch with the Features of the preamble of claim 1.

Neigungsschalter, bestehend aus einem in einem mit Schutzgas gefülltem hermetisch verschlossenem Glasröhrchen eingeschmolzenen Kontaktfedersatz mit mindestens zwei Kontaktfedern, wobei das Schließen oder Öffnen des Kontaktes mittels magnetischer Kraft erfolgt, sind beispielsweise aus der DE 34 35 847 C2 bekannt. Hier sind in einem Gehäuse zwei Glasröhrchen parallel zueinander angeordnet, wobei das eine einen Reed-Kontakt enthält und in dem anderen ein Dauermagnet gleitend angeordnet ist. Der Dauermagnet schaltet in einer definierten Position den Reed-Kontakt. Nachteilig ist hier, daß der Magnet für die Gleitbewegung einen erheblichen Widerstand überwinden muß und daß damit auch eine Abnutzung des Röhrchens und des Magneten einhergeht und somit Schaltpunkt und Schalthysterese ungenau werden.Tilt switch consisting of one in one with Shielding gas filled hermetically sealed Glass tube melted contact spring set with at least two contact springs, the closing or Opening the contact by means of magnetic force are done, for example, from DE 34 35 847 C2 known. Here are two glass tubes in one housing arranged parallel to each other, the one Contains reed contact and a permanent magnet in the other is slidably disposed. The permanent magnet switches in the reed contact in a defined position. Disadvantageous is here that the magnet for the sliding movement is one must overcome considerable resistance and that also wear of the tube and the magnet goes along and thus switching point and switching hysteresis become inaccurate.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Neigungsschalter zu schaffen, der leicht und zuverlässig auch über eine große Zeitdauer praktisch ohne Verschleiß mit einer exakt definierbaren Schalthysterese funktioniert.The object of the invention is therefore a Tilt switch to create the light and reliably practical even over a long period of time without wear with an exactly definable Switch hysteresis works.

Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen umfaßt. This task is carried out in the characteristic part of the Features mentioned claim 1 solved. Beneficial Embodiments of the invention are in the further Claims included.

Überraschenderweise wurde gefunden, daß das Schalten eines in einem mit Schutzgas gefülltem hermetisch verschlossenem Glasröhrchen eingeschmolzenen Kontaktfedersatzes, bestehend aus mindestens zwei Kontaktfedern oder Kontaktzungen, oder aus mindestens einer Kontaktfeder oder Kontaktzunge und mindestens einem Kontaktträger, auch dadurch erfolgen kann, daß im Inneren des Glasröhrchens an wenigstens einer Kontaktfeder, und/oder einer Kontaktzunge mindestens ein Dauermagnet angeordnet ist und daß neben dem Glasröhrchen eine Kugel aus einem magnetisch leitenden Material angeordnet ist, welche entlang einer vorbestimmten Strecke parallel zu dem Glasröhrchen bewegbar ist.Surprisingly, it was found that switching one in a hermetic filled with inert gas sealed glass tube melted down Contact spring set consisting of at least two Contact springs or contact tongues, or from at least a contact spring or tongue and at least a contact carrier, can also be done in that Inside of the glass tube on at least one Contact spring, and / or a contact tongue at least a permanent magnet is arranged and that next to the Glass tube a ball made of a magnetically conductive Material is arranged, which along a predetermined distance parallel to the glass tube is movable.

Vorteilhafterweise ist hierfür parallel neben dem Glasröhrchen und gegebenenfalls verbunden mit diesem, ein zweites Röhrchen aus Glas, Kunststoff oder Metall angeordnet und die Kugel ist in dem zweiten Röhrchen in der Längsrichtung beweglich.Advantageously, this is parallel to that Glass tube and, if necessary, connected to it, a second tube made of glass, plastic or metal arranged and the ball is in the second tube in movable in the longitudinal direction.

Das zweite Röhrchen ist vorteilhafterweise hermetisch verschlossen und mit Schutzgas, Stickstoff oder dergleichen gefüllt.The second tube is advantageously hermetic sealed and with inert gas, nitrogen or stuffed like that.

Die Kontakte können aus auf den Kontaktfedern und/oder den Kontaktträgern aufgebrachten Kontaktstücken bestehen, aber auch die, gegebenenfalls aufgalvanisierten oder in einer vergleichbaren Weise aufgebrachten, Kontaktflächen der Kontaktfedern oder Kontaktzungen sein.The contacts can be made on the contact springs and / or the contact pieces attached to the contact carriers exist, but also, if necessary electroplated or in a comparable manner applied, contact surfaces of the contact springs or Be tongues.

Nach einer besonderen Ausführung der Erfindung enthält das zweite Röhrchen eine Dämpfungsflüssigkeit. According to a special embodiment of the invention contains the second tube a damping fluid.

Nach einer weiteren besonderen Ausführung der Erfindung ist zur Festlegung der Schalthysterese wenigstens ein Dauermagnet außen an dem zweiten Röhrchen angeordnet.According to a further special embodiment of the invention is at least one for defining the switching hysteresis Permanent magnet arranged on the outside of the second tube.

Im Folgenden wird die Erfindung beispielhaft anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen:In the following the invention is exemplified with reference to Drawings described in more detail. Show it:

Fig. 1 eine Ausführung der Erfindung mit einer Kontaktfeder und zwei Kontaktträgern; Figure 1 shows an embodiment of the invention with a contact spring and two contact carriers.

Fig. 2 eine Ausführung der Erfindung mit einer Kontaktfeder und einer Kontaktzunge; Fig. 2 shows an embodiment of the invention with a contact spring and a contact blade;

Fig. 3 eine weitere Ausführung der Erfindung mit einer Kontaktfeder und einer Kontaktzunge; Fig. 3 shows a further embodiment of the invention with a contact spring and a contact blade;

Fig. 4 eine weitere Ausführung der Erfindung mit einer Kontaktfeder und einer Kontaktzunge. Fig. 4 shows a further embodiment of the invention with a contact spring and a contact tongue.

Fig. 1 zeigt zwei Glasröhrchen, ein längeres Glasröhrchen 1, den Kontaktfedersatz, bestehend aus einer Kontaktfeder 3 und zwei Kontaktträgern 4, 5 enthaltend und ein kürzeres Glasröhrchen 2, eine Stahlkugel 11 enthaltend, die parallel zueinander angeordnet und miteinander verbunden sind. Der Kontaktfedersatz besteht aus zwei länglichen Kontaktträgern 4, 5 mit geringer Elastizität und einer, in der Mitte zwischen diesen angeordneten, mit einer Vorspannung versehenen Kontaktfeder aus Federstahl. Der Kontaktfedersatz ist von einer Seite her in das Glasröhrchen 1 eingeführt und in dessen Boden eingeschmolzen. Die Glasröhrchen 1, 2 sind hermetisch verschlossen und mit einem Gas gefüllt. Das kürzere Glasröhrchen 2 ist dabei auf der Höhe der freien Enden der Kontaktfeder 3, bzw. der Kontaktträger 4, 5 angeordnet. In der gezeigten Position ist der Neigungsschalter in Ruhestellung, d. h. die Kontaktfeder 3 liegt durch Vorspannung mit ihrem Kontaktstück 7 an dem Kontaktstück 8 des Kontaktträgers 5, der den Ruhekontakt definiert, an. Zwischen dem Kontaktstück 9 der Kontaktfeder 3 und dem Kontaktstück 10 des Kontaktträgers 4, die den Arbeitskontakt definiert, ist ein Spalt vorhanden. Die Kontaktfeder 3 ist über die beiden Kontaktträger 4, 5 hinaus verlängert und trägt an ihrer Spitze einen Dauermagneten 6, der zu dem zweiten Glasröhrchen 2 hin ausgerichtet ist. Bewegt sich nun die Kugel 11 in dem zweiten Glasröhrchen 2 durch Lageveränderung des Neigungsschalters zu dem Dauermagneten 6 hin, so überwindet die Magnetkraft die Vorspannung der Kontaktfeder 3 und ein Kontakt zwischen dem Kontaktstück 9 der Kontaktfeder 3 und dem Kontaktstück 10 des Kontaktträgers 4 wird schlagartig geschlossen. Kehrt die Kugel 11 wieder in die gezeigte Lage zurück, schnellt die Kontaktfeder 3 durch ihre Vorspannung wieder in den Ruhekontakt. Fig. 1 shows two glass tubes, a longer glass tube 1 , containing the contact spring set, consisting of a contact spring 3 and two contact carriers 4 , 5 and a shorter glass tube 2 , containing a steel ball 11 , which are arranged parallel to one another and connected to one another. The contact spring set consists of two elongated contact carriers 4 , 5 with low elasticity and a spring steel contact spring arranged in the middle between them and provided with a prestress. The contact spring set is inserted into the glass tube 1 from one side and melted into the bottom thereof. The glass tubes 1 , 2 are hermetically sealed and filled with a gas. The shorter glass tube 2 is arranged at the level of the free ends of the contact spring 3 , or the contact carrier 4 , 5 . In the position shown, the inclination switch is in the rest position, ie the contact spring 3 bears with its contact piece 7 against the contact piece 8 of the contact carrier 5 which defines the normally closed contact. There is a gap between the contact piece 9 of the contact spring 3 and the contact piece 10 of the contact carrier 4 , which defines the working contact. The contact spring 3 is extended beyond the two contact carriers 4 , 5 and carries at its tip a permanent magnet 6 which is oriented towards the second glass tube 2 . Now moves the ball 11 in the second glass tube 2 by changing the position of the tilt switch to the permanent magnet 6 , so the magnetic force overcomes the bias of the contact spring 3 and a contact between the contact piece 9 of the contact spring 3 and the contact piece 10 of the contact carrier 4 is closed suddenly . When the ball 11 returns to the position shown, the contact spring 3 snaps back into the normally closed contact due to its pretension.

Fig. 2 zeigt ebenfalls zwei parallel zueinander angeordnete Glasröhrchen 13, 14, wobei das kürzere eine Stahlkugel 16 enthält. Das längere Glasröhrchen enthält eine Kontaktfeder 17, die mit einer Vorspannung versehen ist, und eine Kontaktzunge 12 aus einem antimagnetischen Material, wobei die Kontaktfeder 17 und die Kontaktzunge 12 von den entgegengesetzten Enden des Glasröhrchens in dieses geführt sind und an ihren Enden einander ein Stück überlappen, wobei das Ende der Kontaktzunge 12 dem zweiten Glasröhrchen 14 zugewandt ist. In der hier gezeigten Ruhestellung besteht zwischen der Kontaktfeder 17 und der Kontaktzunge 12 ein durch die Vorspannung der Kontaktfeder 17 festgelegter Spalt. Auf der Kontaktfeder 17 ist kurz hinter dem sich mit der Kontaktzunge 12 überlappenden Bereich, in Richtung auf das zweite Glasröhrchen 14 ein Dauermagnet 15 angeordnet, wobei die Kontaktfeder 17 in diesem Bereich aus einem magnetisch leitenden Material 18 besteht. Das zweite Glasröhrchen 14 ist so angeordnet, daß die darin enthaltene Kugel 16 von einer Ruheposition in eine Schaltposition rollen kann. Rollt die Kugel 16 durch Lageveränderung des Schalters in die Schaltposition, so schnappt die Kontaktfeder 17 nach oben und schließt mit der Kontaktzunge 12 den Kontakt. Rollt die Kugel 16 wieder zurück, so schnellt die Kontaktfeder 17 durch ihre Vorspannung wieder nach unten. FIG. 2 also shows two glass tubes 13 , 14 arranged parallel to one another, the shorter one containing a steel ball 16 . The longer glass tube contains a contact spring 17 , which is provided with a prestress, and a contact tongue 12 made of an antimagnetic material, the contact spring 17 and the contact tongue 12 being guided into the glass tube from the opposite ends thereof and overlapping one another at their ends , wherein the end of the contact tongue 12 faces the second glass tube 14 . In the rest position shown here, there is a gap defined by the pretensioning of the contact spring 17 between the contact spring 17 and the contact tongue 12 . A permanent magnet 15 is arranged on the contact spring 17 shortly behind the area overlapping with the contact tongue 12 , in the direction of the second glass tube 14 , the contact spring 17 in this area consisting of a magnetically conductive material 18 . The second glass tube 14 is arranged so that the ball 16 contained therein can roll from a rest position into a switching position. If the ball 16 rolls into the switching position by changing the position of the switch, the contact spring 17 snaps up and closes the contact with the contact tongue 12 . If the ball 16 rolls back again, the contact spring 17 will snap down again due to its pretension.

Fig. 3 zeigt eine ähnliche Ausführung, wie Fig. 2, mit dem Unterschied, daß die Kontaktfeder 24 in dem Glasröhrchen 20 gegenüber dem zweiten Glasröhrchen 21 die Kontaktzunge 19 überlappt und der Kontakt in der hier gezeigten Position durch die Vorspannung der Kontaktfeder 24 geschlossen ist. Der Kontakt wird unterbrochen, wenn die Kugel 23 in dem zweiten Glasröhrchen 21 über den auf der Kontaktfeder 24 angeordneten Dauermagneten 22 rollt und die Magnetkraft die Vorspannung der Kontaktfeder 24 überwindet. Fig. 3 shows a similar embodiment as Fig. 2, with the difference that the contact spring 24 in the glass tube 20 overlaps the contact tongue 19 compared to the second glass tube 21 and the contact is closed in the position shown here by the bias of the contact spring 24 . The contact is interrupted when the ball 23 rolls in the second glass tube 21 over the permanent magnet 22 arranged on the contact spring 24 and the magnetic force overcomes the pretension of the contact spring 24 .

Fig. 4 zeigt eine Ausführung, die der von Fig. 2 entspricht, bei der aber in dem längeren Glasröhrchen 29 eine Kontaktzunge 28 und eine Kontaktfeder 31 jeweils aus einem geprägten Draht angeordnet sind, wobei die Kontaktzunge 28 antimagnetisch und die Kontaktfeder 31 aus einem magnetisch leitenden Material besteht. Zusätzlich ist hier außen auf dem zweiten, kürzeren Glasröhrchen 25, das die Kugel 27 enthält, ein weiterer Dauermagnet 26 aufgebracht, der dazu dient, die Schalthysterese so einzustellen, daß sich die Kugel 27 erst bei einer bestimmten, exakt definierbaren Neigung löst. Fig. 4 shows an embodiment which corresponds to that of Fig. 2, but in which, in the longer glass tube 29, a contact tongue 28 and a contact spring 31 are each made of an embossed wire, the contact tongue 28 being non-magnetic and the contact spring 31 being magnetic conductive material. In addition, a further permanent magnet 26 is applied to the outside of the second, shorter glass tube 25 , which contains the ball 27 , which serves to set the switching hysteresis in such a way that the ball 27 only releases at a certain, precisely definable inclination.

Die hier gezeigten Schalter können in praktisch allen Lagen verwendet werden und sind geeignet, ohne zusätzliche Elektronik, direkt einen Strom bis zu 4 Ampere oder ein Hilfsschütz zu schalten.The switches shown here can be used in practically all Layers are used and are suitable without additional electronics, direct a current up to 4 Ampere or an auxiliary contactor to switch.

Claims

1. Neigungsschalter,
bestehend aus einem in einem mit Schutzgas gefülltem hermetisch verschlossenem Glasröhrchen eingeschmolzenen Kontaktfedersatz, bestehend aus mindestens zwei Kontaktfedern oder Kontaktzungen, oder aus mindestens einer Kontaktfeder oder Kontaktzunge und mindestens einem Kontaktträger,
wobei das Schließen oder Öffnen des Kontaktes mittels magnetischer Kraft erfolgt,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Inneren des Glasröhrchens (1, 13, 20, 29) an wenigstens einer Kontaktfeder (3), und/oder einer Kontaktzunge (31) mindestens ein Dauermagnet (6, 15, 22, 30) angeordnet ist,
und daß neben dem Glasröhrchen (1, 13, 20, 29) eine Kugel (11, 16, 23, 27) aus einem magnetisch leitenden Material angeordnet ist, welche entlang einer vorbestimmten Strecke parallel zu dem Glasröhrchen (1, 13, 20, 29) bewegbar ist.1. tilt switch,
consisting of a contact spring set melted into a hermetically sealed glass tube filled with protective gas, consisting of at least two contact springs or contact tongues, or of at least one contact spring or contact tongue and at least one contact carrier,
the contact being closed or opened by means of magnetic force,
characterized,
that at least one permanent magnet ( 6 , 15 , 22 , 30 ) is arranged in the interior of the glass tube ( 1 , 13 , 20 , 29 ) on at least one contact spring ( 3 ) and / or one contact tongue ( 31 ),
and that a ball ( 11 , 16 , 23 , 27 ) made of a magnetically conductive material is arranged next to the glass tube ( 1 , 13 , 20 , 29 ) and runs parallel to the glass tube ( 1 , 13 , 20 , 29 ) is movable.

2. Neigungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß parallel neben dem Glasröhrchen (1, 13, 20, 29) und gegebenenfalls verbunden mit diesem ein zweites Röhrchen (2, 14, 21, 25) aus Glas, Kunststoff oder Metall angeordnet ist,
und daß die Kugel (11, 16, 23, 27) in dem zweiten Röhrchen (2, 14, 21, 25) in der Längsrichtung beweglich angeordnet ist. 2. tilt switch according to claim 1, characterized in
that a second tube ( 2 , 14 , 21 , 25 ) made of glass, plastic or metal is arranged parallel to and optionally connected to the glass tube ( 1 , 13 , 20 , 29 ),
and that the ball ( 11 , 16 , 23 , 27 ) in the second tube ( 2 , 14 , 21 , 25 ) is arranged to be movable in the longitudinal direction.

3. Neigungsschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Röhrchen (2, 14, 21, 25) hermetisch verschlossen und mit Schutzgas, Stickstoff oder dergleichen gefüllt ist.3. tilt switch according to claim 2, characterized in that the second tube ( 2 , 14 , 21 , 25 ) is hermetically sealed and filled with protective gas, nitrogen or the like.

4. Neigungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte aus auf den Kontaktfedern (3) und/oder den Kontaktträgern (4, 5) aufgebrachten Kontaktstücken (7, 8, 9, 10) bestehen.4. Tilt switch according to claim 1, characterized in that the contacts consist of on the contact springs ( 3 ) and / or the contact carriers ( 4 , 5 ) applied contact pieces ( 7 , 8 , 9 , 10 ).

5. Neigungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte die, gegebenenfalls aufgalvanisierten oder in einer vergleichbaren Weise aufgebrachten, Kontaktflächen der Kontaktfedern (24) oder Kontaktzungen (19) sind.5. tilt switch according to claim 1, characterized in that the contacts, which are optionally galvanized or applied in a comparable manner, contact surfaces of the contact springs ( 24 ) or contact tongues ( 19 ).

6. Neigungsschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Röhrchen eine Dämpfungsflüssigkeit enthält.6. tilt switch according to claim 2, characterized, that the second tube contains a damping fluid contains.

7. Neigungsschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Festlegung der Schalthysterese wenigstens ein Dauermagnet (26) außen an dem zweiten Röhrchen (25) angeordnet ist.7. Tilt switch according to claim 2, characterized in that at least one permanent magnet ( 26 ) is arranged on the outside of the second tube ( 25 ) for fixing the switching hysteresis.