EP0014194B1 - Electric switch - Google Patents
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- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H36/00—Switches actuated by change of magnetic field or of electric field, e.g. by change of relative position of magnet and switch, by shielding
- H01H36/0073—Switches actuated by change of magnetic field or of electric field, e.g. by change of relative position of magnet and switch, by shielding actuated by relative movement between two magnets
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- H—ELECTRICITY
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- H01H1/50—Means for increasing contact pressure, preventing vibration of contacts, holding contacts together after engagement, or biasing contacts to the open position
- H01H1/54—Means for increasing contact pressure, preventing vibration of contacts, holding contacts together after engagement, or biasing contacts to the open position by magnetic force
- H01H2001/545—Means for increasing contact pressure, preventing vibration of contacts, holding contacts together after engagement, or biasing contacts to the open position by magnetic force having permanent magnets directly associated with the contacts
Definitions
- the invention relates to an electrical switch with contact carriers, which are accommodated in a common housing and can be moved relative to one another and are equipped with differently polarized permanent magnetic fields polarized fields repellent to each other, are adjustable.
- the object of the invention is therefore to produce switches of the type described at the outset from a few, simple and compact individual parts and thereby to ensure their perfect functioning.
- the housing completely encloses the actuators themselves designed as contact carriers and is movable and / or deformable for their adjustment.
- Such a switch can therefore, thanks to this solution according to the invention, have a completely sealed, in particular moisture-proof and dust-proof housing, within which the actuating members designed as contact carriers are accommodated - completely sealed off from the environment. Only the electrical leads to the contact carriers penetrate the housing wall, but understandably this does not result in any sealing problems.
- a switch according to the invention does not require any separate adjusting elements for the contact carriers, it only needs to be assigned to the actuators within the housing in such a way that they can be adjusted from the outside - by manual action on the housing (moving and / or deforming), whereby this contact carrier in cooperation with the housing itself take over the function of the actuators. Thanks to the action of the magnetic fields of the actuators, their exact function can be fully guaranteed and does not require any small parts that are sensitive to corrosion, prone to corrosion and all too easily lost.
- a switch according to the invention represents a robust housing that is sealed off on all sides, it can be designed in an aesthetically pleasing manner, regardless of the actuating members that appear on the outside.
- Such a switch can be very compact, for example as an elongated bar, e.g. B. wall, floor or other trim, designed as a rod, etc. and then has the appreciable advantage that such a switch can be operated equally at any point along its longitudinal extent.
- the substantially parallelepiped-shaped housing for the purpose of adjusting the actuators enclosed therein with respect to one another is of a shape with, for example, an approximately rectangular or square cross section into a shape with another, e.g. B. rhombic or rhomboid cross section deformable.
- At least one of the actuators can be moved within the housing, preferably loosely, for. B. pivotable or rotatable, while at least one opposite actuator is connected to the housing.
- the housing can be made adjustable, preferably rotatable or pivotable, with an actuating element fixedly arranged therein with respect to a stationary actuating element.
- the housing can have two actuators which can be displaced in parallel with respect to one another contain, which are arbitrarily movable from one another in order to emit an impulse from a rest position in which they repel each other, and then return to the rest position by repulsion.
- FIGS. 1 to 4 different embodiments of the subject matter of the invention in schematic cross sections.
- the z. B. is formed from a plastic tube, a freely movable, active actuator 2 within the housing 1 and a passive actuator 3 connected to this housing 1.
- These actuators 2 and 3 are equipped with differently polarized permanent magnetic fields, and they carry strip-shaped, parallel juxtaposed permanent magnets of different polarities, which are denoted by N and S.
- the freely movable active actuator 2 carries contact fields 4 which, in the position a of this actuator 2, connect the conductors 5 and 6 arranged within the housing 1 to one another.
- a conductor 7 is assigned to the passive actuator 3.
- the housing 1 is extremely simple by deforming the housing 1. If the switch is designed, for example, as a bar, rail, rod or the like. Elongated body and freely accessible, then the deformation and thus the adjustment of the active one Actuator 2 or the like at any point along the longitudinal course of this bar. Due to the effect of the opposite or differently polarized magnetic fields, the selected position is reliably maintained, whether by repelling these fields according to position a or by attracting unequally polarized fields according to positions b and c.
- the housing 1 is movable together with the actuator 3 with respect to the actuator 2, for. B. tiltable, mounted and is connected on its outside to a bracket 8 serving for actuation and / or attachment.
- 2 shows the individual components of this switch, which, if desired, could also be profiled round and actuated by rotation.
- FIG. 3 shows a switch, the housing 1 of which contains two actuators 2 and 3 which can be displaced in parallel with respect to one another, one of which has a conductor 5 and the other contact fields 4.
- These actuators 2, 3 are displaceable from a rest position, in which they attract each other, via an adjustment path, within which they repel each other, into a contact position b, in which they again attract each other. As a result, contact is always made suddenly without sparking.
- the actuators 2 and 3 are located within a housing 1, which in turn is slidably mounted in a guide 1 '; these actuators can be moved from a rest position a, in which they are spaced from each other, to emit a pulse and can be kept in contact for any length of time.
- the housing 1 can be designed to be tightly closed because its interior need not be accessible; in addition, thin partition walls can also be arranged within the housing between the actuators, without the magnetic force flow being hindered thereby.
- Such chambers like the housing itself, can be liquid-tight and gas-tight, for example filled with a protective gas.
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- Switches That Are Operated By Magnetic Or Electric Fields (AREA)
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- Mechanical Control Devices (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Schalter mit in einem gemeinsamen Gehäuse in bezug zueinander beweglich untergebrachten, mit verschieden gepolten permanentmagnetischen Feldern ausgestatteten Kontaktträgern, die mittels Betätigungsgliedern zwischen einer Stellung, bei der ihre ungleich gepolten Felder einander anziehend gegenüberliegen, und einer Stellung, bei der ihre gleich gepolten Felder einander abstoßend gegenüberliegen, verstellbar sind.The invention relates to an electrical switch with contact carriers, which are accommodated in a common housing and can be moved relative to one another and are equipped with differently polarized permanent magnetic fields polarized fields repellent to each other, are adjustable.
Ein solcher Schalter ist in der US-A-2 896 043 beschrieben und besitzt wie alle bisher bekannten gattungsmäßig verwandten Schalter, deren Betätigungsglieder oder Kontaktträger mit magnetischen, verschieden gepolten Feldern ausgestattet waren, den Nachteil, daß diese Betätigungsglieder zur Verstellung der Kontaktträger in Ausnehmungen des Gehäuses lagern, indem sie die Gehäusewandung durchsetzen, an dieser Wandung geführt und von dieser Wandung gehalten sind, so daß sie über diese Wandung nach außen ausragen. Die Betätigungsorgane sind somit von außen zugänglich und erstrecken sich von außen in das Gehäuscinnere.Such a switch is described in US-A-2 896 043 and, like all previously known generically related switches whose actuators or contact carriers were equipped with magnetic, differently polarized fields, has the disadvantage that these actuators for adjusting the contact carriers in recesses of the Store the housing by passing through the housing wall, guided on this wall and held by this wall so that they protrude outwards through this wall. The actuators are thus accessible from the outside and extend from the outside into the interior of the housing.
Dies gilt auch für den aus der US-A-3 644 856 vorbekannten Impuls-Schalter, dessen Betätigungsglied durch die abstoßende Wirkung von Permanentmagneten in einer Ruhestellung gehalten wird und durch eine gegen diese Wirkung erfolgende Betätigung die Kontaktträger zueinanderbewegt. Auch dieses Betätigungsglied durchsetzt eine Ausnehmung der Gehäusewandung und ist in dieser Ausnehmung geführt und gehalten.This also applies to the pulse switch known from US Pat. No. 3,644,856, the actuating element of which is held in a rest position by the repulsive action of permanent magnets and the contact carriers are moved towards one another by actuation against this action. This actuator also passes through a recess in the housing wall and is guided and held in this recess.
Bedingt durch die aufwendige mechanische Gliederung der vorbekannten Schalter, die jeweils aus Gehäuse, Kontaktträgern und gesonderten, zusätzlichen, zur Betätigung dieser Kontaktträger erforderlichen Betätigungsgliedem bestehen, sind diese vorbekannten Schalter empfindlich ; sie bestehen aus einer Vielzahl filigraner Einzelteile, ihr Zusammenbau ist kompliziert und sie sind - in ihrer Abhängigkeit von einem einwandfreien Zusammenwirken dieser beweglichen Einzelteile - störungsanfällig.Due to the complex mechanical structure of the known switches, each of which consists of a housing, contact carriers and separate, additional actuators required to actuate these contact carriers, these known switches are sensitive; they consist of a large number of delicate individual parts, their assembly is complicated and - depending on the perfect interaction of these movable individual parts - they are prone to failure.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, Schalter der eingangs bezeichneten Gattung aus wenigen, einfachen und kompakten Einzelteilen herzustellen und dadurch deren einwandfreie Funktion zu gewährleisten.The object of the invention is therefore to produce switches of the type described at the outset from a few, simple and compact individual parts and thereby to ensure their perfect functioning.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Gehäuse die selbst als Kontaktträger ausgebildeten Betätigungsglieder zur Gänze einschließt und zu deren Verstellung bewegbar und/oder verformbar ist.This object is achieved in that the housing completely encloses the actuators themselves designed as contact carriers and is movable and / or deformable for their adjustment.
Ein solcher Schalter kann demnach dank dieser erfindungsgemäßen Lösung ein völlig dichtes, insbesondere feuchtigkeitsdichtes und staubdichtes Gehäuse besitzen, innerhalb dessen die als Kontaktträger ausgebildeten Betätigungsglieder - gegen die Umwelt völlig abgeschlossen - untergebracht sind. Lediglich die elektrischen Zuleitungen zu den Kontaktträgern durchsetzen die Gehäusewandung, doch ergeben sich hieraus begreiflicherweise keinerlei Dichtungsprobleme.Such a switch can therefore, thanks to this solution according to the invention, have a completely sealed, in particular moisture-proof and dust-proof housing, within which the actuating members designed as contact carriers are accommodated - completely sealed off from the environment. Only the electrical leads to the contact carriers penetrate the housing wall, but understandably this does not result in any sealing problems.
Ein erfindungsgemäßer Schalter bedarf keiner gesonderten Verstellorgane für die Kontaktträger, es brauchen bloß die Betätigungsglieder innerhalb des Gehäuses derart einander zugeordnet zu werden, daß sie von der Außenseite her - durch manuelle Einwirkung auf das Gehäuse (Bewegen und/oder Verformen) - verstellbar sind, wobei diese Kontaktträger im Zusammenwirken mit dem Gehäuse selbst die Funktion der Betätigungsglieder übernehmen. Dank der Wirkung der magnetischen Felder der Betätigungsglieder ist deren exakte Funktion voll gewährleistbar und bedarf keiner störungsempfindlichen, korrosionsgefährdeten und allzuleicht verlierbaren Kleinteile.A switch according to the invention does not require any separate adjusting elements for the contact carriers, it only needs to be assigned to the actuators within the housing in such a way that they can be adjusted from the outside - by manual action on the housing (moving and / or deforming), whereby this contact carrier in cooperation with the housing itself take over the function of the actuators. Thanks to the action of the magnetic fields of the actuators, their exact function can be fully guaranteed and does not require any small parts that are sensitive to corrosion, prone to corrosion and all too easily lost.
Weil ein erfindungsgemäßer Schalter ein nach außen allseits abgeschlossenes robustes Gehäuse repräsentiert, ist er - ohne Rücksichtnahme auf an der Außenseite zutagetretende Betätigungsglieder - ästhetisch ansprechend gestaltbar. So kann ein solcher Schalter sehr kompakt, etwa als eine langgestreckte Leiste, z. B. Wand-, Fußboden- oder sonstige Zierleiste, als Stab usw. gestaltet werden und besitzt dann den schätzenswerten Vorteil, daß ein solcher Schalter an jeder beliebigen Stelle seiner Längserstreckung gleichermaßen betätigt werden kann.Because a switch according to the invention represents a robust housing that is sealed off on all sides, it can be designed in an aesthetically pleasing manner, regardless of the actuating members that appear on the outside. Such a switch can be very compact, for example as an elongated bar, e.g. B. wall, floor or other trim, designed as a rod, etc. and then has the appreciable advantage that such a switch can be operated equally at any point along its longitudinal extent.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist das im wesentlichen parallelepipedische Gehäuse zwecks Verstellung der darin eingeschlossenen Betätigungsglieder in bezug zueinander aus einer Form mit beispielsweise etwa rechteckigem oder quadratischem Querschnitt in eine Form mit anderem, z. B. rhombischen oder rhomboidischen Querschnitt verformbar.According to a preferred embodiment of the subject matter of the invention, the substantially parallelepiped-shaped housing for the purpose of adjusting the actuators enclosed therein with respect to one another is of a shape with, for example, an approximately rectangular or square cross section into a shape with another, e.g. B. rhombic or rhomboid cross section deformable.
Zumindest eines der Betätigungsglieder kann innerhalb des Gehäuses beweglich, vorzugsweise lose, z. B. schwenkbar oder drehbar, lagern, wogegen zumindest ein gegenüberliegendes Betätigungsglied mit dem Gehäuse verbunden ist.At least one of the actuators can be moved within the housing, preferably loosely, for. B. pivotable or rotatable, while at least one opposite actuator is connected to the housing.
Auch hinsichtlich der Gestaltung des Gehäuses und/oder der Betätigungsglieder stehen im Rahmen der Erfindung vielerlei Möglichkeiten offen :
- So kann das Gehäuse und/oder zumindest eines der Betätigungsglieder rund sein, gegebenenfalls selbst eines der Betätigungsglieder verkörpern oder tragen und in bezug zum anderen Betätigungsglied drehbar sein.
- For example, the housing and / or at least one of the actuators can be round, possibly embody or carry one of the actuators and be rotatable with respect to the other actuator.
Ferner kann man das Gehäuse samt einem darin fest angeordneten Betätigungsglied in bezug zu einem ortsfesten Betätigungsglied verstellbar, vorzugsweise dreh- bzw. schwenkbar gestalten.Furthermore, the housing can be made adjustable, preferably rotatable or pivotable, with an actuating element fixedly arranged therein with respect to a stationary actuating element.
Schließlich kann nach einer einfachen Ausführungsform das Gehäuse zwei in bezug zueinander parallel verschiebbare Betätigungsglieder enthalten, die aus einer Ruhestellung, in der sie einander abstoßen, bedarfsweise zur Abgabe eines Impulses willkürlich zueinander bewegbar sind, um sodann durch Abstoßung in die Ruhestellung zurückzukehren.Finally, according to a simple embodiment, the housing can have two actuators which can be displaced in parallel with respect to one another contain, which are arbitrarily movable from one another in order to emit an impulse from a rest position in which they repel each other, and then return to the rest position by repulsion.
Die Zeichnungen zeigen in den Figuren 1 bis 4 verschiedene Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes in schematischen Querschnitten.The drawings show in FIGS. 1 to 4 different embodiments of the subject matter of the invention in schematic cross sections.
Bei dem Schalter nach Figur 1 befinden sich einander gegenüberliegend innerhalb eines gemeinsamen, verformbaren Gehäuses 1, das z. B. aus einem Kunststoffschlauch gebildet ist, ein innerhalb des Gehäuses 1 frei bewegliches, aktives Betätigungsglied 2 und ein mit diesem Gehäuse 1 verbundenes passives Betätigungsglied 3. Diese Betätigungsglieder 2 und 3 sind mit verschieden gepolten permanentmagnetischen Feldern ausgestattet, und zwar tragen sie streifenförmige, parallel nebeneinanderverlaufende Permanentmagnete verschiedener Polung, die mit N bzw. S bezeichnet sind. Das frei bewegliche aktive Betätigungsglied 2 trägt Kontaktfelder 4, die in der Stellung a dieses Betätigungsgliedes 2 die innerhalb des Gehäuses 1 angeordneten Leiter 5 und 6 miteinander verbinden. Dem passiven Betätigungsglied 3 ist ein Leiter 7 zugeordnet.In the switch of Figure 1 are located opposite each other within a common,
Dieser Schalter nach Fig. 1 ist - wie sich aus den dargestellten Stellungen a, b und c ergibt - je nach der Art der Verformung seines Gehäuses 1 in dreierlei Stellungen verstellbar, wobei entweder in der Stellung a die Leiter 5 und 6, oder in der Stellung b die Leiter 5 und 7, oder in der Stellung c keiner der Leiter mit einem anderen verbunden sind. In der Stellung a stehen sich die gleichgepolten Bereiche der Betätigungsglieder gegenüber, infolgedessen wird das Betätigungsglied 2 magnetisch gegen die Leitungen 5 und 6 gedrückt ; in der Stellung b kommt der rechte N-Pol des Betätigungsgliedes 2 dem mittleren S-Pol des Betätigungsgliedes 3 näher und wird angezogen, infolgedessen verbindet das Kontaktfeld 4 dieses Betätigungsgliedes 2 die Leitungen 5 und 7 ; in der Stellung c gilt dasselbe für den linken N-Pol des Betätigungsgliedes 2, so daß sich eine kontaktfreie Stellung ergibt.1 is - as can be seen from the positions a, b and c shown - depending on the type of deformation of its
Die Betätigung dieses Schaltorganes nach Fig. 1 erfolgt überaus einfach durch eine Verformung des Gehäuses 1. Ist der Schalter beispielsweise als Leiste, Schiene, Stange od. dgl. langgestreckter Körper ausgestaltet und frei zugänglich angeordnet, dann kann die Verformung und somit die Verstellung des aktiven Betätigungsgliedes 2 an jeder beliebigen Stelle des Längsverlaufes dieser Leiste od. dgl. vollzogen werden. Infolge der Wirkung der jeweils einander gegenüberliegenden verschieden oder gleich gepolten magnetischen Felder wird die jeweils gewählte Stellung zuverlässig beibehalten, sei es durch Abstoßung dieser Felder gemäß Stellung a oder durch Anziehen ungleich gepolter Felder nach den Stellungen b und c.1 is extremely simple by deforming the
Bei dem Schalter nach Fig. 2 ist das Gehäuse 1 mit dem Betätigungsglied 3 gemeinsam in bezug zum Betätigungsglied 2 beweglich, z. B. kippbar, gelagert und ist an seiner Außenseite mit einem der Betätigung und/oder Befestigung dienenden Träger 8 verbunden. Die Fig. 2 zeigt schaubildlich die einzelnen Bestandteile dieses Schalters, welcher gewünschtenfalls auch rund profiliert und durch Drehung betätigt werden könnte.2, the
Die Fig. 3 zeigt einen Schalter, dessen Gehäuse 1 zwei in bezug zueinander parallel verschiebbare Betätigungsglieder 2 und 3 enthält, von denen eines einen Leiter 5, das andere Kontaktfelder 4 trägt. Diese Betätigungsglieder 2, 3 sind aus einer Ruhestellung, in welcher sie einander anziehen, über einen Verstellweg, innerhalb dessen sie einander abstoßen, in eine Kontaktstellung b, in der sie sich wiederum anziehen, verschiebbar. Dadurch erfolgt die Kontaktnahme stets schlagartig ohne Funkenbildung.3 shows a switch, the
Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 befinden sich die Betätigungsglieder 2 und 3 innerhalb eines Gehäuses 1, welches seinerseits in einer Führung 1' verschiebbar lagert ; diese Betätigungsglieder können aus einer Ruhestellung a, in weicher sie voneinander distanziert sind, zur Abgabe eines Impulses zueinander bewegt und beliebig lange in Kontakt gehalten werden.In the embodiment according to FIG. 4, the
Wesentliche Vorteile solcher Schalter nach den Fig. 1-4 bestehen darin, daß die Gehäuse 1 dicht geschlossen ausgebildet werden können, weil ihr Inneres nicht zugänglich zu sein braucht ; außerdem können innerhalb des Gehäuses auch zwischen den Betätigungsgliedern dünne Zwischenwände angeordnet werden, ohne daß hierdurch der magnetische Kraftfluß behindert wird. Solche Kammern können ebenso wie das Gehäuse selbst flüssigkeits- und gasdicht ausgebildet sein, beispielsweise mit einem Schutzgas gefüllt werden.Significant advantages of such switches according to FIGS. 1-4 are that the
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