DE1240155B

DE1240155B - Electric toggle switch with magnetic latching

Info

Publication number: DE1240155B
Application number: DE1965B0080910
Authority: DE
Inventors: Horst Baermann; Karl-Heinz Schaarschmidt
Original assignee: Max Baermann GmbH
Current assignee: Max Baermann GmbH
Priority date: 1965-03-10
Filing date: 1965-03-10
Publication date: 1967-05-11

Description

Elektrischer Kippschalter mit magnetischer Verrastung Die Erfindung betrifft einen elektrischen Kippschalter mit magnetischer Verrastung.Electric toggle switch with magnetic latching The invention relates to an electrical toggle switch with magnetic latching.

Es ist bereits ein elektrischer Schalter bekanntgeworden, dessen Isoliersockel und eine dem Sockel gegenüberliegende Schaltwippe aus einem oxydkeramischen Dauermagnetwerkstoff, welcher einen hohen spezifischen elektrischen Widerstand aufweist, hergestellt ist. Zwischen der Schaltwippe und dem Isoliersockel, auf dem die Kontakte angebracht sind, ist ein Stift, eine Nadel oder eine Walze beweglich angeordnet, die zur Betätigung des Schalters dienen und durch Verschiebung von der einen Eiidstellung in die andere Endstellung die Kontaktbetätigung bewirken, wobei die Schaltwippe bei überschreitung der Totpunktlage von den magnetischen Kräften angezogen wird und dabei von der einen Schaltstellung in die andere Schaltstellung springt.An electrical switch has already become known, its insulating base and a rocker switch made of an oxide ceramic permanent magnet material opposite the base, which has a high electrical resistivity is made. Between the rocker switch and the insulating base on which the contacts are attached are, a pin, a needle or a roller is movably arranged for actuation of the switch and by moving it from one position to the other End position cause the contact to be actuated, the rocker switch when exceeded the dead center is attracted by the magnetic forces and thereby by the one Switching position jumps into the other switching position.

Bei derartigen Schaltern bereitet es Schwierigkeiten, das zwischen Schaltwippe und Isoliersockel lose eingelegte Betätigungsorgan zu fixieren. So bedarf es komplizierter Führungen und besonders ausgebildeter Lagerstellen zur Lagerung der Schaltwippe, die die Vorteile dieser an sich einfach aufgebauten Schalter wieder zunichte machen.With such switches, it is difficult to between Rocker switch and insulating base to fix loosely inserted actuating element. So needs there are complicated guides and specially trained storage locations for storage the rocker switch, which reveals the advantages of this simple switch destroy.

überdies wird bei derartigen Schaltern, bei denen sowohl die Schaltwippe als auch der gesamte Isoliersockel aus Dauermagnetmaterial bestehen, verhältnismäßig viel Dauermagnetmaterial benötigt, was zu einer Verteuerung des Schalters führt.In addition, such switches, in which both the rocker switch as well as the entire insulating base are made of permanent magnet material, relatively a lot of permanent magnet material is required, which makes the switch more expensive.

Es sind auch bereits elektrische Kippschalter mit magnetischer Verrastung und Begrenzung beider Schaltstellungen des auf der Bodenfläche des Gehäuses anfliegenden, mindestens eine Kontaktbrücke tragenden Betätigungsorganes durch magnetisch zusammenarbeitende Flächen an der Unterseite des Betätigungsorganes und an der Bodenfläche, von denen die eine dachförmig und die andere eben ausgebildet ist, bekanntgeworden.There are already electrical toggle switches with magnetic latching and limitation of both switch positions of the approaching, on the bottom surface of the housing, at least one contact bridge carrying actuator by magnetically cooperating Areas on the underside of the actuator and on the bottom surface of which one roof-shaped and the other flat, became known.

Bei diesen bekannten Schaltern ist an dem aus Isoliermaterial bestehenden Betätigungsorgan ein Dauermagnet oder ein Weicheisenstück befestigt oder eine dachfönnig ausgebildete Schaltwippe, die durch separate Betätigungsorgane betätigt wird, wirkt mit einem im Gehäuse angeordneten Dauermagneten, welcher gegebenenfalls mit Polschuhen aus Weicheisen versehen ist, zusammen.In these known switches it is made of insulating material Actuator attached to a permanent magnet or a piece of soft iron or a roof blower trained rocker switch, which is operated by separate actuators, acts with a permanent magnet arranged in the housing, which optionally with pole pieces is made of soft iron, together.

Bei diesen bekannten elektrischen Kippschaltern mit magnetischer Verrastung bereitet die Befestigung des Dauermagneten oder der Weicheisenarmatur am aus Isoliermaterial bestehenden Betätigungsorgan Schwierigkeiten. Außerdem verursachen diese bekannten magnetischen Schalter, die aus mehreren Einzelteilen zusammengesetzt werden müssen, verhältnismäßig hohe Herstellungskosten.In these known electrical toggle switches with magnetic latching prepares the attachment of the permanent magnet or the soft iron armature to the insulating material existing actuator difficulties. Also, these are known to cause magnetic switches that have to be assembled from several individual parts, relatively high manufacturing costs.

Nach der Erfindung werden nun bei einem elektrischen Kippschalter mit magnetischer Verrastung diese Nachteile dadurch behoben, daß das Betätigungsorgan selbst aus einem elektrisch isolierenden Dauermagnetwerkstoff besteht, dessen winklig zueinander stehende Kippflächen je mit magnetischen Polen versehen sind.According to the invention, these disadvantages are eliminated in an electrical toggle switch with magnetic latching in that the actuating element itself consists of an electrically insulating permanent magnet material, the tilting surfaces of which are at an angle to one another are each provided with magnetic poles.

Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung ist es gelungen, einen Kippschalter zu schaffen, der gegenüber den bekannten Schaltern einen noch einfacheren Aufbau aufweist, weil das dauermagnetische Betätitigungsorgan in der Lage ist, mehrere Funktionen zu übernehmen. Infolge des einfachen Aufbaus mit wenigen Bauteilen wird eine schnelle Montage unter Einsparung #on Montagekosten ermöglicht.This inventive training makes it possible to create a toggle switch to create an even simpler structure compared to the known switches has, because the permanent magnetic actuator is able to several To take over functions. As a result of the simple structure with few components enables quick assembly while saving assembly costs.

Der Schalter nach der Erfindung besitzt nicht nur kleine Abmessungen, sondern er weist auch eine hohe, Schaltsicherheit und Schalthäufigkeit auf.The switch according to the invention not only has small dimensions, but it also has a high switching reliability and switching frequency.

Nach einer bevorzugten Ausführung der Erfindung besteht das dauermagnetische Betätigungsorgan aus einer Mischupg von hitzebeständigem Bindemittel und elektrisch nicht leitendem Dauermagnetwerkstoff in pulverförmigem Zustand, welche durch Pressen, Spritzen oder Extrudieren zu einem endlosen Strang verformt wird. Von dem endlosen Strang werden einzelne Stücke entsprechend der gewünschten Schalterbreite abgeschnitten, so daß man sehr preiswürdig eine Vielzahl der als Schalterwippen ausgebildeten dauennagnetischen Betätigungsorgane herstellen kann. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Betätigungsorganes sind die Bedingungen für eine rationelle Serienfertigung von Kippschaltern mit magnetischer Verrastung geschaffen worden, die es erlauben, die Herstellungskosten so gering wie möglich zu halten.According to a preferred embodiment of the invention, the permanent magnetic Actuator from a mixture of heat-resistant binding agent and electrical non-conductive permanent magnet material in a powdery state, which is produced by pressing, Injection molding or extrusion is deformed into an endless strand. From the endless Strand, individual pieces are cut according to the desired switch width, so that you can get a large number of permanent magnetic switches designed as rocker switches at a very affordable price Can produce actuators. Due to the training according to the invention of the actuator are the conditions for efficient series production of toggle switches with magnetic latching that allow to keep manufacturing costs as low as possible.

Man kann das Betätigungsorgan auch vollkommen aus einem nicht leitenden Dauermagnetwerkstoff, wie z. B. aus einem oxydkeramischen Werkstoff, nach dem bekannten Sinterverfahren herstellen. Als nicht leitender Dauermagnetwerkstoff sind Polyoxyde des Eisens mit einem Oxyd der Metalle Barium, Blei, Strontium oder Kalzium vorteilhaft anwendbar.The actuator can also be made entirely from a non-conductive one Permanent magnet material, such as B. from an oxide ceramic material, according to the known Manufacture sintering process. Polyoxides are a non-conductive permanent magnet material iron with an oxide of the metals barium, lead, strontium or calcium is advantageous applicable.

Bei der Herstellung des dauerinagnetischen Betätigungsorganes durch Pressen, Spritzen oder Extrudieren können gleichzeitig Aussparungen zur Aufnahme der Kontaktbrücke durch entsprechende Ausbildung der foringebenden Elemente erzeugt werden.In the manufacture of the permanently non-magnetic actuator by Pressing, injection molding or extrusion can be cut-outs for inclusion at the same time the contact bridge is generated by appropriate training of the foring-giving elements will.

Durch entsprechende Anordnung der Kontaktbrücke und Schaltkontakte lassen sich die verschiedensten Schaltertypen, wie Aus-, Wechsel- oder Umschalter herstellen.By arranging the contact bridge and switching contacts accordingly a wide variety of switch types, such as off, toggle or toggle switches produce.

Um das Betätigungsorgan im Schaltergehäuse zu fixieren, können im Bereich des Kippunktes an sich bekannte Verankerungsorgane am Schaltergehäuse und/oder am Betätigungsorgan selbst angebracht sein.To fix the actuator in the switch housing, in Area of the tipping point, anchoring members known per se on the switch housing and / or be attached to the actuator itself.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch den Schalter mit geöffneten Schaltkontakten, F i g. 2 einen Längsschnitt des Schalters mit geschlossenen SchaItkontakten, F i g. 3 einen Schalter nach der Linie I-1 der F i g. 2. In dem Schaltergehäuse 1 gemäß F i g. 1 ist das als Kipp- bzw. Wippelement ausgebildete Betätigungsorgan 2 kippbar so angeordnet, daß dessen Kippbewegung durch die Schalterseitenwände 3 geführt ist. Die in einem stumpfen Winkel zueinander stehenden, der Betätigungsfläche gegenüberliegenden Flächen des aus einem elektrisch nicht leitenden, dauermagnetischen Werkstoff bestehenden Betätigungsorganes sind mit Polen wechselnder Polarität versehen. Die Pole sind durch die Buchstaben N und S angedeutet. Eine der magnetisierten Flächen des im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Aus-Schalter dienenden Schalters ist mit einer Aussparung 4 versehen, in welcher eine federnd ausgebildete Kontaktbrücke 5 eingelegt ist. Am Boden des Schaltergehäuses ist eine Platte 6 aus Eisenblech eingelegt, an der die magnetisierten Flächen des Betätigungsorganes haften. Ferner sind im Boden des Schaltergehäuses, der Kontaktbrücke gegenüberliegend, Schaltkontakte 7 isoliert angeordnet, die mit einer Klemmbuchse 8 zum Anschluß der Leitungsdrähte in Verbindung stehen.An exemplary embodiment of the invention is explained below with reference to the drawing. It shows F i g. 1 shows a longitudinal section through the switch with the switch contacts open, FIG . 2 shows a longitudinal section of the switch with closed switch contacts, FIG . 3 shows a switch along line I-1 in FIG. 2. In the switch housing 1 according to FIG. 1 , the actuating member 2, designed as a tilting or rocking element, is arranged tiltable so that its tilting movement is guided through the switch side walls 3. The surfaces of the actuating element, which is made of an electrically non-conductive, permanently magnetic material and which are at an obtuse angle to one another and opposite the actuating surface, are provided with poles of alternating polarity. The poles are indicated by the letters N and S. One of the magnetized surfaces of the switch serving as an off switch in the present exemplary embodiment is provided with a recess 4 in which a resilient contact bridge 5 is inserted. At the bottom of the switch housing, a plate 6 made of sheet iron is inserted, to which the magnetized surfaces of the actuator adhere. Furthermore, in the bottom of the switch housing, opposite the contact bridge, switching contacts 7 are arranged insulated, which are connected to a clamping socket 8 for connecting the lead wires.

Um das Betätigungsorgan gegen eine Herausnahme aus dem Schaltergehäuse zu sichern, sind an diesem im Bereich des Kippunktes Verankerungsorgane 9 angebracht.In order to secure the actuating element against being removed from the switch housing, anchoring elements 9 are attached to it in the area of the tipping point.

Die Betätigung des Schalters erfolgt durch Druck auf das Betätigungsorgan in der angegebenen Pfeilrichtung. Sobald ein bestimmter Druck erreicht ist, der zur überwindung der Haftkraft erforderlich ist, kippt das Betätigungsorgan sprunghaft von der einen magnetisierten Fläche auf die andere magnetisierte Fläche um, wobei die Schaltkontakte durch die im Betätigungsorgan eingelegte Kontaktbrücke geschlossen werden. Hierbei wird der notwendige Kontaktdruck durch die Haftkraft zwischen magfieitisierter Fläche des Betätigungsorganes und der im Schaltergehäuse eingelegten Eisenplatte erzeugt. Der Ausschaltvorgang erfolgt durch Druck auf das Betätigungsorgan in entgegengesetzter Richtung, wie es durch den Pfeil in F i g. 2 dargestellt ist. Bei Errei#-chen einer bestimmten Druckkraft kippt das Betätigungsorgan unter sprunghafter öffnung der Kontakte in die Ausschaltstellung.The switch is actuated by pressing the actuating element in the direction of the arrow. As soon as a certain pressure is reached, which is necessary to overcome the adhesive force, the actuating element suddenly tips over from one magnetized surface to the other magnetized surface, the switching contacts being closed by the contact bridge inserted in the actuating element. The necessary contact pressure is generated by the adhesive force between the magnetized surface of the actuating element and the iron plate inserted in the switch housing. The switch-off process is carried out by pressing the actuator in the opposite direction, as indicated by the arrow in FIG. 2 is shown. When a certain compressive force is reached, the actuating element tilts into the switch-off position, with the contacts suddenly opening.

Diejenige magnetisierte Fläche des Betätigungsorganes, die mit einer Aussparung zur Aufnahme der Kontaktbrücke versehen ist, weist gegenüber der anderen magnetisierten Fläche eine geringere Haftkraft auf. Um jedoch in jeder Schaltstellung eine gleich große Haftkraft zur Verfügung zu haben, ist gemäß F i g. 2 die magnetisierte Fläche des Betätigungsorganes, die mit der Aussparung versehen ist, größer ausgebildet als die andere Haftfläche.That magnetized surface of the actuating element which is provided with a recess for receiving the contact bridge has a lower adhesive force than the other magnetized surface. However, in order to have the same adhesive force available in every switching position, according to FIG. 2, the magnetized surface of the actuating element, which is provided with the recess, is made larger than the other adhesive surface.

Aus F i g. 3, die den Schalter in Einschaltstellung zeigt, geht die federnde Ausbildung der Kontaktbrücke 5 hervor. Ferner ist die Ausbildung der Verankerungsorgane 9, die gegebenenfalls am Schalteregehäuse angebracht werden, ersichtlich.From Fig. 3, which shows the switch in the on position, shows the resilient design of the contact bridge 5 . Furthermore, the design of the anchoring members 9, which may be attached to the switch housing, can be seen.

Die Erfindung ist nicht auf das vorliegende Ausführungsbeispiel beschränkt. Beispielsweise können auch auf der anderen Seite des Betätigungsorganes und im Schaltergehäuse noch Schaltkontakte angebracht sein, so daß auf einfache Weise ein Umschalter entsteht.The invention is not limited to the present exemplary embodiment. For example, on the other side of the actuator and in the switch housing switch contacts must still be attached, so that a changeover switch is created in a simple manner.

Claims

Claims: 1. Electric toggle switch with magnetic latching and limitation of both switching positions of the actuating element resting on the bottom surface of the housing and carrying at least one contact bridge through magnetically cooperating surfaces on the underside of the actuating element and on the bottom surface, one of which is roof-shaped and the other is flat , characterized in that the actuating member (2) itself consists of an electrically insulating permanent magnet material, the angular Kipl> surfaces of which are each provided with magnetic poles.

2. Switch according to claim 1, characterized in that the actuating member (2) consists of a heat-resistant binder in which the electrically non-conductive permanent magnet material is embedded in powder form. 3. Switch according to claim 1, characterized in that the actuating member consists of an oxide-ceramic magnetic material such as barium ferrite. 4. Switch according to claims 1 to 3, characterized in that at least one of the mutually angled surfaces of the actuating member has a recess into which the contact bridge (5) is inserted. 5. Switch according to claim 4, characterized in that the recess for receiving the contact bridge (5) is dovetail-shaped or is provided with lateral projections against which the contact bridge rests during the sudden disconnection process. 6. Switch according to claims 1 to 5, characterized in that anchoring members (9) known per se are attached to the switch housing and / or to the actuating member in the region of the tipping point. 7. Switch according to one of the preceding claims, characterized in that the actuating member (2) is produced as an endless strand by extrusion, from which the individual pieces are cut off according to the desired switch width. Documents considered: Austrian Patent No. 228 316; French Patent No. 1319 470; U.S. Patent No. 2,951,129.