DE1180845B

DE1180845B - Magnetically controlled switching device

Info

Publication number: DE1180845B
Application number: DES65239A
Authority: DE
Inventors: Dr Herbert Kind; Dr Herbert Piller
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1959-09-30
Filing date: 1959-09-30
Publication date: 1964-11-05

Description

Magnetisch gesteuerte Schalteinrichtung Es ist bekannt, Kontakte, die innerhalb einer abgeschlossenen, vorzugsweise mit Schutzgas gefüllten Kapsel angeordnet sind, von außen auf magnetische Weise zu betätigen. So hat sich beispielsweise eine Ausführungsform bewährt, bei der die Kontakte im wesentlichen von zwei Stahlfedern gebildet werden, die an der Kontaktstelle noch mit Kontaktmaterial überzogen sein können und auf die ein Magnetfeld in der Weise zur Einwirkung gebracht wird, daß sie sich mit entgegengesetzter Polarität magnetisieren, so daß sie sich unter dem Einfluß des Magnetfeldes anziehen und dadurch den Kontakt schließen, während bei Wegfall des Magnetfeldes durch die Federkraft eine Trennung der Kontakte erfolgt.Magnetically controlled switching device It is known that contacts, those inside a closed capsule, preferably filled with protective gas are arranged to be actuated from the outside in a magnetic manner. So, for example an embodiment proven in which the contacts are essentially of two steel springs are formed, which are still coated with contact material at the contact point can and on which a magnetic field is brought into action in such a way that they magnetize themselves with opposite polarity so that they are below the Attract the influence of the magnetic field and thereby close the contact, while at If there is no magnetic field due to the spring force, the contacts are separated.

Weiter ist ein elektromagnetisches Relais bekanntgeworden, bei dem in einem Rohrkörper Kontaktfedern aus magnetischem Baustoff angeordnet sind, die an ihrem äußeren Ende an einem Magnetjoch abgestützt sind, in das auf der einen Seite ein Permanentmagnet eingedrückt und dem auf der anderen Seite eine Erregerwicklung zugeordnet ist, so daß das Relais als polarisiertes Relais arbeitet.Next, an electromagnetic relay has become known in which Contact springs made of magnetic building material are arranged in a tubular body, which are supported at their outer end on a magnetic yoke, in the one A permanent magnet is pressed in on one side and an excitation winding on the other is assigned so that the relay operates as a polarized relay.

Nach der Erfindung kann eine Schalteinrichtung ähnlicher Art, bei der durch ein derartiges Magnetsystem in Längsrichtung des Rohrkörpers ein Magnetfluß erzeugt wird, dadurch verbessert werden, daß das Magnetsystem seitlich des Rohrkörpers Zwischenpole aufweist, denen die Erregerwicklung zugeordnet ist.According to the invention, a switching device of a similar type, at a magnetic flux generated by such a magnet system in the longitudinal direction of the tubular body is generated, can be improved in that the magnet system laterally of the tubular body Has intermediate poles to which the field winding is assigned.

Durch eine derartige Ausbildung wird es ermöglicht, eine exakte Steuerung mit einem erheblich geringeren Erregeraufwand zu erreichen, wobei gleichzeitig der Streufluß auf ein Minimum gebracht wird, so daß auch Fehlsteuerungen durch äußere Einflüsse sicher verhindert werden.Such a design enables precise control to achieve with a significantly lower excitation effort, while at the same time the Stray flux is brought to a minimum, so that also incorrect controls by external Influences can be safely prevented.

Eine vereinfachte Ausführung erhält man dadurch, daß die die Kontakte enthaltende Kapsel zwischen zwei permanente Magnete gelegt wird, von denen jeder einem der äußeren Enden der eingeschmolzenen Kontakte zugekehrt ist. Diese beiden permanenten Magnete sind mit Hilfe von Jochen, an denen Elektromagneten zur Gegenerregung angeordnet sind, miteinander verbunden.A simplified version is obtained in that the contacts containing capsule is placed between two permanent magnets, each of which facing one of the outer ends of the fused contacts. These two permanent magnets are with the help of yokes, on which electromagnets for counter-excitation are arranged, connected to each other.

Ein Ausführungsbeispiel für eine derartige Anordnung ist in F i g. 1 der Zeichnung dargestellt. Mit 1 ist hierbei eine Glaskapsel bezeichnet, in der zwei Kontaktfedern 2 und 3 an den beiden Seiten eingeschmolzen sind, die aus ferromagnetischem Material bestehen und in der Mitte an den einander gegenüberliegenden Enden Kontaktauflagen 4. tragen. Mit 5 und 6 sind zwei permanente Magnete bezeichnet, die durch zwei Eisenjoche 7 und 8 miteinander verbanden sind und in der Mitte zwei Pole 9 und 10 tragen, die mit Hilfe von Spulen 11 und 12 elektromagnetisch erregt werden können. F i g. 2 gibt den Querschnitt dieser Anordnung wieder. Solange diese Spulen nicht erregt sind, wird durch den Magnetfluß, der von dem einen permanenten Magneten zu dem anderen fließt, eine Magnetisierung der Kontaktfedern bewirkt, so daß diese sich anziehen und damit den Kontakt schließen.An exemplary embodiment for such an arrangement is shown in FIG. 1 of the drawing. With 1 here a glass capsule is designated in which two contact springs 2 and 3 are fused on both sides, which are made of ferromagnetic Material and contact pads in the middle at the opposite ends 4. wear. With 5 and 6 two permanent magnets are referred to, which by two iron yokes 7 and 8 are connected to one another and have two poles 9 and 10 in the middle, the can be excited electromagnetically with the aid of coils 11 and 12. F i g. 2 shows the cross-section of this arrangement. As long as these coils are not energized are made by the magnetic flux passing from one permanent magnet to the other flows, causes a magnetization of the contact springs, so that they attract each other and thus close the contact.

Sobald die Spulen bis zu einem bestimmten Wert erregt werden, wird eine so starke Schwächung der Magnetisierung der Kontaktfedern erreicht, daß die Federkraft überwiegt und den Kontakt öffnet.As soon as the coils are energized up to a certain value, will such a strong weakening of the magnetization of the contact springs that the Spring force predominates and the contact opens.

Man erhält also auf diese Weise eine Anordnung, bei der die vorteilhaften Eigenschaften der eingekapselten, sogenannten Schutzgaskontakte, für einen Ruhestrombetrieb ausgenutzt werden können.In this way, an arrangement is obtained in which the advantageous Properties of the encapsulated, so-called inert gas contacts, for closed-circuit operation can be exploited.

Eine Ausführungsform, bei der der für die Steuerung verwendete Elektromagnet mit zwei Polpaaren ausgeführt ist, ist in F i g. 3 dargestellt.An embodiment in which the electromagnet used for the control is designed with two pairs of poles is shown in FIG. 3 shown.

In F i g. 4 ist eine andere Ausführungsform gezeigt, bei der auf der einen Seite der Kapsel zwei am Ende miteinander verbundene oder aus einem Stück bestehende Kontaktfedern 2 eingesetzt sind, die mit einer auf der gegenüberliegenden Seite eingeführten Kontaktfeder 3 zusammenarbeiten. Für die Erregung im Ruhezustand ist wieder ein permanenter Magnet 5 vorgesehen, an dem magnetische Führungsbleche 13 angesetzt sind, die eine solche magnetische Erregung der Kontaktfedern bewirken, daß eine Kontaktgabe eintritt. Zur Entregung und Öffnung des Kontaktes sind hierbei auf den am Ende miteinander verbundenen Kontaktfedern Steuermagnetwicklungen 11 und 12 angeordnet, mit deren Hilfe der Einfluß des Magnetfeldes des permanenten Magneten geschwächt werden kann, so daß durch die Wirkung der Federn die gewünschte Kontaktöffnung eintritt. Unter Umständen kann es zweckmäßig sein, das eine Ende der Kontaktfeder 2 mit einer Isolierschicht zu versehen, so daß ein Kontaktschluß nur entsteht, wenn die Kontaktfeder 3 an dem anderen dieser beiden Enden anliegt.In Fig. 4 shows another embodiment in which on the one side of the capsule two end-to-end connected or made of one piece existing contact springs 2 are used, which with one on the opposite Side introduced contact spring 3 work together. For the excitement at rest a permanent magnet 5 is again provided on the magnetic guide plates 13 are set, which cause such a magnetic excitation of the contact springs, that contact occurs. To de-energize and open the contact are here on the contact springs connected to one another at the end of the control magnet windings 11 and 12 arranged, with the help of which the influence of the Magnetic field the permanent magnet can be weakened, so that by the action of the springs the desired contact opening occurs. Under certain circumstances it may be useful to provide one end of the contact spring 2 with an insulating layer, so that a Contact closure only occurs when the contact spring 3 is attached to the other of these two Ends.

Eine Anordnung nach der in F i g. 4 gezeigten Art kann auch in der Weise ausgeführt werden, daß die beiden Teile der Kontaktfeder 2 elektrisch voneinander isoliert und außerhalb des Glaskolbens nur magnetisch miteinander verkettet sind. Die Magnetfelder des permanenten Magneten und der Steuerwicklung können hierbei so abgestimmt werden, daß die Kontaktfeder 3 je nach der Richtung der Erregung der Steuermagnetwicklung mit der oberen oder mit der unteren Kontaktfeder in Berührung kommt, so daß sich eine polarisierte Umschalteinrichtung ergibt.An arrangement according to the in F i g. 4 can also be used in the Way to be carried out that the two parts of the contact spring 2 electrically from each other isolated and are only magnetically linked to one another outside of the glass bulb. The magnetic fields of the permanent magnet and the control winding can here be matched so that the contact spring 3 depending on the direction of excitation of the Control magnet winding in contact with the upper or lower contact spring comes, so that a polarized switching device results.

Ein besonderer Vorteil der neuen Anordnung besteht darin, daß man - wie gezeigt - das steuernde Magnetfeld in der Weise anbringen kann, daß nur in dem räumlich kleinen Bereich, in dem sich die beiden Kontaktfedern gegenüberstehen, eine Änderung des Floßverlaufes erforderlich ist. Man kann so mit sehr kleinen Steuerenergien auskommen. Es wird also auf diese Weise den bekannten, innerhalb einer Kapsel mit Schutzgasfüllung arbeitenden Kontakten ein neuer Anwendungsbereich, insbesondere für Relais, beispielsweise für Wärmewächter mit Heiß-oder Kaltleitern, erschlossen.A particular advantage of the new arrangement is that one - as shown - can apply the controlling magnetic field in such a way that only in the spatially small area in which the two contact springs face each other, a change in the course of the raft is necessary. You can do this with very small control energies get along. In this way it becomes the familiar, inside a capsule with Inert gas filling working contacts a new area of application, in particular for relays, for example for heat monitors with hot conductors or PTC thermistors.

Claims

Claims: 1. Switching device with within a -preferably filled with protective gas - tubular body enclosed, magnetically controlled springy Contacts and a magnet system that generates a magnetic raft in the longitudinal direction and at least one permanent magnet and one excitation winding for the control contains, characterized in that the magnet system laterally of the tubular body intermediate poles has, to which the field winding is assigned.

2. Switching device according to claim 1, characterized in that the control device is designed as a closed-circuit device is, the effect of the resilient contacts together with that of the control excitation causes a contact separation.

3. Switching device according to claim 2, characterized in that that the permanent magnets are associated with yokes with auxiliary poles, with the help are excited by solenoids.

4. Switching device according to claim 3, characterized in that that on both sides of the capsule the outwardly leading ends of the resilient contacts a permanent magnet is assigned to each, and the power flow is closed via the yokes is.

5. Switching device according to claim 4, characterized in that the yokes are executed with the contact points directly opposite auxiliary poles.

6. Switching device according to claim 5, characterized in that two parallel Pole pairs are provided.

7. Switching device according to claim 1 or one of the following, characterized in that one of the resilient contacts consists of two interconnected There is springs, which are assigned special control windings that surround them are. B.

Switching device according to Claim 7, characterized in that the two Springs are electrically isolated from one another, but are magnetically linked to one another are.

9. Switching device according to claim 7 or 8, characterized in that the A special control winding is assigned to the loop formed by the two springs is. Documents considered: German Patent No. 814 915.