DE1690012C3

DE1690012C3 - Electrical snap switch

Info

Publication number: DE1690012C3
Application number: DE19671690012
Authority: DE
Inventors: Kurt Dipl.-Ing. 8000 München Ziegler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1967-07-31
Filing date: 1967-07-31
Publication date: 1976-07-15

Description

5555

Die Verwendung von Schnappschalter!! kann mehrere Ursachen zum Anlaß haben. So kann es beispielsweise notwendig sein, die Betätigung der Kontakteinrichtung unabhängig von einer individuellen, d. h. zeitlich mehr oder weniger unkontrollierbaren Betätigungsdauer von I land oder auch mittels einer motorischen Antriebskraft unabhängig zu machen. Beispielsweise kann es verlang! sein, dall vom Beginn der manuellen Beliiiigung bzw. vom Beginn eines eine motorische Antriebskraft auslösenden Signals eine ganz bestimmte l'esigesetzte Zeit bis zur vollendeten Betätigung der Kontakteinrichtung verstreicht, ohne dall die Geschwindigkeit <liT RftiitU'iniL' selbst einen Einfluß auf diese ZeildauerThe use of snap switches !! can have several causes. So it can be, for example be necessary, the actuation of the contact device independently of an individual, d. H. temporally more or less uncontrollable duration of actuation of I land or by means of a motor drive force to make independent. For example, it can be demanding! be from the beginning of the manual call or from the beginning of a signal that triggers a motor drive force, a very specific signal is set Time elapses until the contact device is fully actuated without dalling the speed <liT RftiitU'iniL 'itself has an influence on this line duration

Bei alledem ist es wichtig, daß der Schnappmechanismus möglichst verschlcißarm. geräuschlos und mit geringem Aufwand hinsichtlich seines konstruktiven Aufbaus arbeitet.With all of this it is important that the snap mechanism with as little wear as possible. noiseless and with little effort in terms of its structural design is working.

Hierzu ist es bereits bckanni. magnetisch beeinfluß!e Schnappmeehanismen zu verwenden, bei denen die Schiuippbeuegung durch eine intolge magnetischer l'eldverdrängung hervorgerufene Relatibewegung von zwei Dauermagneten erzielt wird, die jeweils an einem für sich beweglich gelagerten Hebel befestigt sind, von denen einer als Betiitigungsglied ausgebildet ist und der andere als Schnapphebel die Schnappbcw eglin;: auf die Kontakteinrichtung überträgt. Derartige Schnappschalter sind Gegenstand beispielsweise der I R-PS 11 27 548 und des DT-Gbm 19 17 407.For this it is already bckanni. magnetic influence! e Use snap mechanisms where the Schiuippbeuerung by an inherent magnetic l'eld displacement caused relative movement of two permanent magnets is achieved, each on one for movably mounted levers are attached by which one is designed as an actuator and the other than snap levers, the Schnappbcw eglin ;: transmits to the contact device. Such snap switches are the subject of I R-PS 11 27 548 and DT-Gbm 19 17 407, for example.

Beiden vorgenannten bekannten Anordnungen ist gemeinsam, dall die zwei jeweils mit einem Dauermagnet ausgerüsteten Hebel des Schnappmechanismus voneinander getrennt gelagert sind, so daß die Lage dieser beiden Hebel und der an ihnen befestigten Daucrm.igncten zueinander sowie let/lich deren Bewegungsablauf beim Schnappvorgang mit Toleranzen behaltet ist. Die¹· ist jedoch äußerst unerwünscht, weil beim Zusammenwirken von Magnetfeldern wegen des hohen niagn.Mischen Widerstands von Luft bekanntlich bereits relativ sjhr kleine Toleranzen im Arbeitsluftspalt eines magnetischen Kreises größten Einfluß haben. Auch arbeiten die bekannten Anordnungen mit lufloffencn Kontakten, wobei die Kontakteinrichtung nach der ER-PS 11 27 ^r>48 als Flüssigkeitsschalter und die nach dem DT-Gbm 19 17 407 als Kontaktfedersatz konventioneller Bauweise ausgebildet sind. Neuerdings finden jedoch zunehmend gekapselte und normalerweise mit inertem Gas gelullte Kontakteinrichtungen Verwendung, weil deren Lebensdauer erheblich länger und ihr Schallverhalten wegen der Verhinderung von Verschmutzung der Kontaktstellen exakter ist.Both of the aforementioned known arrangements have in common that the two levers of the snap mechanism, each equipped with a permanent magnet, are mounted separately from one another, so that the position of these two levers and the durations attached to them to one another and their sequence of movements during the snap operation are kept with tolerances is. However, the ¹ · is extremely undesirable because, because of the high negative mixing resistance of air, when magnetic fields interact, relatively small tolerances in the working air gap of a magnetic circuit are known to have the greatest influence. The known arrangements also work with open contacts, the contact device according to ER-PS 11 27 ^r > 48 being designed as a liquid switch and that according to DT-Gbm 19 17 407 as a contact spring set of conventional design. Recently, however, encapsulated contact devices, normally lulled with inert gas, are increasingly being used because their service life is considerably longer and their acoustic behavior is more precise due to the prevention of contamination of the contact points.

Die vorliegende Erfindung gehl wegen eier bereits erwähnten Vorteile magnetisch beeinflußbarer Schnappschalter gegenüber solchen mit rein mechanischem SchnuppmochuniMiHis von dem erwähnten Stand der Technik aus und stellt es sich zur Aufgabe, einen elektrischen Schnappschalter /u schaffen, der bezüglich eier Funktion seines magnetischen Schnappmechanismus vveitestgehend frei von Toleranzen und damit konstant und exakt in seiner Arbeitsweise ist. einen einfachen und deshalb insgesamt billigen konstruktiven Aulbau besitzt und der iuillerdem für die Betätigung moderner, gasdicht gekapselte!· und deshalb von außen mechanisch nicht unmittelbar beeinflußbarer Konlakleinrichtungen geeignet ist.The present invention Gehl for eggs already mentioned advantages magnetically influenceable snap switch compared to those with a purely mechanical SchnuppmochuniMiHis of the mentioned prior art and provides it on the task / u provide an electric snap-action switch, the relative ovarian function of its magnetic snap mechanism vveitestgehend free from tolerances and is therefore constant and precise in its operation. has a simple and therefore generally inexpensive construction and which is also suitable for the operation of modern, gas-tight encapsulated, and therefore not mechanically directly influenced, small devices from the outside.

Gelöst wird die vorerwähnte Aufgabe dadurch, dall der Schnappschalter einen der Befestigung <.\^f Kontakteinrichtung und vorzugsweise gleichzeitig der Befestigung des gesamten Schnappschalter selbst dienen-The aforementioned object is achieved by the snap-action switch Dall. One of the fastening <\ ^ f contact device, and preferably also the fastening of the whole snap switch itself dienen-

den Trager besitzt. an dem die beiden Hebel über eine gemeinsame Welle drehbar so gelagert sind, daß sie in der Ruhestellung des Schalters zusammen einen durch zwei verstellbare Anschlüge begrenzten spitzen Winkel bilden und die beiden Dauermagnete.ι bei ihrer ReIalivbewegung innerhalb der Anschlage knapp aneinander vorbeigeführt werden und daß die Betätigung der Kontakteinrichtung durch einen bewcgiingsmäßig mit dem Schnapnhebe! verbundenen dritten Dauermagnet erfolgt. ίοowns the carrier. on which the two levers have a common shaft are rotatably mounted so that they are in the rest position of the switch together form an acute angle limited by two adjustable stops form and the two permanent magnets are just passed each other within the stops and that the actuation of the Contact device through a motion-wise with the Schnapnhebe! connected third permanent magnet takes place. ίο

Durch diese Ausbildung bleiben die bereits geschilderten Vorteile von Schnappschalter!! mit magnetisch gesteuertem Schm.ppmeehanismus der bereits bekannten Art erhalten. So arbeitet einmal der Schnappmechanismus praktisch verschleißfrei. Darüber hinaus gewahrleisten sein außerordentlich einfacher Aufbau und die Beschränkung auf nur wenige, praktisch keiner Abnützung unterworfene Einzelteile ein störungsfreies Arbeiten auch über lange Betriebsdauer hinweg. Weiterhin erlaubt die magnetische, von der Trägheil bewegter Mechanik entbundene Arbeitsweise mittels l'eldvcrdrüngung eine bei rein mechanischen Schnappmeclianismus nicht erreichbare Schallhäufigkeit. Als besonderer und neuer Vorteil kommt hinzu, daß der Sehnappmeehanisiiius praktisch toleranzfrei arbeitet und dadurch eine zeitlich und elektrisch exakte Funktion ties Schnappschalter gewährleistet ist. Als weiterer neuer Vorteil ergibt sich eine lange und zuverlässige Arbeitsweise des Schnappsehalters, weil dieser une gegen störende äußere Einflüsse abgeschirmte, gasdicht gekapselte Kontakteinrichtung besitzt.With this training, the advantages of snap-action switches that have already been described remain! with magnetic controlled Schm.ppmeehanismus of the already known kind received. This is how the snap mechanism works practically wear-free. In addition, its extremely simple structure and ensure the restriction to only a few, practically no wear and tear individual parts a trouble-free Work even over long periods of operation. Furthermore, the magnetic allows moving from the inertia Mechanics released a working method by means of field suppression a purely mechanical snap mechanism unattainable sound frequency. Another special and new advantage is that the Sehnappmeehanisiiius works practically without tolerance and thereby a chronologically and electrically exact function of the snap switch is guaranteed. As another new advantage results in a long and reliable How the snap holder works because this une Has a gas-tight encapsulated contact device shielded against disruptive external influences.

I liner Verwendung einer in der Praxis bereits seil langem bewahrten Kontakteinrichtung ergibt sich ein besonders zweckdienliches Ausführungsbeispiel der Erfindung, wenn die Kontakteinrichtung mit einem nuignetisierbaren .Stillkern ausgerüstet und tier dritte Dauermagnet als radial polarisiertes Ring ausgebildet ist. der am Schnapphebel so befestigt ist. daß er der jeweiligen Kndstellung des Schnappmechaiiismus den Stil'tkern der betätigten Kontakteinrichtung umschließt, wobei der innere Durchmesser ties Dauernuigneis etwas größer ist als der äußere Durchmesser ties Sliftkerns. Diese Ausbildung sichert nämlich eine besonders gunstige magnetische Kopplung zwischen der magnetisch beläiigbaien Kontakteinrichtung und dom Betätigungsdauermagnet.A liner use of a contact device that has been used for a long time in practice results in one particularly useful embodiment of the invention, if the contact device with a nuignetizable .Still core equipped and the third permanent magnet designed as a radially polarized ring is. which is attached to the snap lever. that he the respective termination of the snap mechanism Encloses the core of the actuated contact device, with the inner diameter deeply permanent is somewhat larger than the outer diameter of the core of the slift. This training ensures a special one Favorable magnetic coupling between the magnetic contact device and the dome Actuating permanent magnet.

Der konstruktive Aufbau ties beschriebenen Schnappschalter* gestattet die Auslösung ties Schnapp-Vorgangs auf verschiedene Weise. So kann tier als Betätigungsglied ausgebildete Hebel einen für eine Handbetätigung zweckdienlich geformten Fortsatz haben, wodurch tier Schnappschalter ohne aufwendige Bautei-Ie manuell betätigt werden kann.The constructive structure of ties described Snap switch * allows the snap action to be triggered in different ways. For example, a lever designed as an actuator can be used for manual actuation appropriately shaped extension, which means tier snap switches without expensive components can be operated manually.

Andererseits kann tier als Betätigungsglied ausgebildete Hebel auch durch eine motorische, \orzugsw eise elektromagnetische Kraft betätigt werden, beispielsweise, indem er mit dem Anker eines Klekiromagneten mechanisch verbunden ist. line derartige Ausbildung erlaubt eine Fernbetätigung des Schnappschalter.On the other hand, tier can be trained as an actuator Lever also by a motorized, \ or preferably way electromagnetic force are actuated, for example, by being mechanically connected to the anchor of a Klekiromagnet. line such training allows remote operation of the snap switch.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Krimdung an I land der Zeichnung erläutert. Dabei zeigtThe following is an embodiment of the Krimdung explained in the drawing. It shows

Fig. I einen Schnappschalter in Draufsicht, teilweise im Schnitt.Fig. I a snap switch in plan view, partially on average.

K i g. 2 den Schnappschalter nach K i g. I in seitlicher Ansicht. ⁶SK i g. 2 the snap switch according to K i g. I in side view. ⁶ p

In diesen Kiguren sind mil I und 2 zwei magnetisch belätigbare Koniaktcinheitcn bezeichnet, die jeweils einen in einem Gehäuse 3 und 4 gasdicht gekapselten Arbeitskontakt, einen das Gehäuse gasdicht durchdringenden .Stiftkern 5 und 6 sowie einen nicht sichtbaren Anker besitzen, welcher im Inneren des Gehäuses z.usammen mit dem Ende des Sliftkerns kontaktgebend zusammenarbeitet und der durch eine ebenfalls nicht sichtbare Ankerrückstellfeder in Ruhelage gehalten wird. Die beiden Koniakieinheiten sind mit Abstand einander gegenüberstehend an den Schenkeln eines Trägers 7 derart befestigt, daß ihre aus den gekapseken Gehäusen ragenden Siiftkerne fluchtend einander zugekehrt sind. Über einen Bolzen 8 sind ein Betätigungshebel 9 und ein Schnapphebel 10 drehbar an dem Träger 7 befestigt. Auf dem Betätigungshebel 9 seinerseits ist ein kleiner Dauermagnet 11 in Flachform, auf dem Schnapphebel 10 hingegen ein ebenfalls flach geformter Dauermagnet 12 und ein weiterer Dauermagnet 13 in Ringform so montiert, daß beim Verschwenken des Betätigungshebels erstens die beiden flachen Dauermagneten in einer aus der F i g. 1 deutlich erkennbaren Weise aneinander vorbcigeführt und der ringförmige Dauermagnet 13 über den Stiftkern entweder der einen oder der alitieren Kontakteinheit gestülpt wird. Dabei Sinti die beiden flachen Dauermagneten Il und 12 über ihre flache Ausdehnung hinweg polarisiert und so angeordnet, daß sie sich mit gleichnamigen Polen gegenüberstehen. Der ringförmige Dauermagnet 13 hingegen ist in radialer Richtung polarisiert. Von diesen Dauermagneten dienen die beiden flachen Dauermagneten 11 und 12 als Schnappmechaiiismus. der ringförmige Dauermagnet 13 hingegen als magneüsche Erregung zur Betätigung der beiden Kontakteinheiten. Mit 14 und 15 schließlich sind in den Fig. 1 und 2 zwei Anschläge bezeichnet, die eine verstellbare Begrenzung für die Schwenkbarkeil der beiden Hebel bilden und vorzugsweise aus elastischem, nicht magnelisierbarem Werkstoff ausgebildet sind. Der Träger 7 ist aus magnelisierbarem Werkstoff und dient als Ilußrüeklührung für den vom ringförmigen Dauermagnet 13 erzeugten und über den Stiftkern und Anker der jeweils betätigten Kontakteinheil verlaufenden Erregerfluß. Darüber hinaus dient tier Träger in nicht niiher dargestellter Weise auch der Befestigung des Schnappschalter, an einem nicht gezeichneten weiteren Träger, beispielsweise an einem Relaisgestell.In these kigures, mil I and 2 are two magnetic activatable Koniaktcineinheitcn denotes, each a working contact encapsulated gas-tight in a housing 3 and 4, one penetrating the housing in a gas-tight manner .Pin core 5 and 6 as well as an invisible anchor, which together inside the housing cooperates with the end of the slift core in a contact-making manner and the one through one likewise does not visible armature return spring is held in rest position. The two Koniakia units are at a distance facing each other attached to the legs of a carrier 7 in such a way that their from the gekapseken Housing protruding Siiftkerne facing each other in alignment are. An actuating lever 9 and a snap lever 10 are rotatable on the carrier via a bolt 8 7 attached. On the operating lever 9, in turn, is a small permanent magnet 11 in a flat shape on which Snap lever 10, on the other hand, has a permanent magnet 12, which is also flat, and a further permanent magnet 13 Mounted in a ring shape so that when the operating lever is pivoted, first of all, the two flat permanent magnets in one from FIG. 1 clearly recognizable way past one another and the ring-shaped Permanent magnet 13 over the pin core of either one or the aluminum contact unit is slipped over. Included Sinti the two flat permanent magnets Il and 12 over their flat extent polarized away and arranged so that they face each other with poles of the same name. The ring-shaped permanent magnet 13, however, is polarized in the radial direction. From these permanent magnets the two flat permanent magnets 11 and 12 serve as a snap mechanism. the ring-shaped Permanent magnet 13, however, as a magnetic excitation for actuating the two contact units. At 14 and finally, in FIGS. 1 and 2, two stops are shown referred to, which form an adjustable limit for the pivoting of the two levers and preferably made of elastic, non-collapsible Material are formed. The carrier 7 is made of a magnetizable material and serves as an Ilußrueklführung for the generated by the annular permanent magnet 13 and over the pin core and armature of each actuated contact unit running excitation flow. In addition, the carrier is used in a manner not shown in detail Way of attaching the snap switch to a further carrier, not shown, for example on a relay rack.

Die Arbeitsweise des dargestellten Schnappschalter ist folgende: Wird, ausgehend von der in F i g. 2 dargestellten Stellung des Schnappschalter, der Betätigungshebel 9 in Pfcilrichtung nach unten bewegt, so werden die beiden Dauermagneten Il und 12 mit ihren gleichnamigen Polen einander derart genähert, daß sie sich gegenseitig abstoßen, so daß der frei bewegliche Schnapphebel 10 in der Zeichnung nach oben schnellt, tier Betätigungshebel 9 hingegen auch nach beendeter Betätigung Linien bleibt. Durch diese Bewegung des SchnapphebiHs 10 wird zuers! der Kontakt der durch den ringför liigen Dauermagneten 13 geschlossenen Kontakleinheil 2 unterbrochen und tier Kontakt der Kontakteinheit 1. der als Arbciiskontakt bisher geoffne, war. geschlossen, wobei in tier Umschlagzeit ties Schnapphebels eine bestimmte Pause entsteht, welche in Abhängigkeil von der Einstellung tier Anschläge 14 und 15 veränderbar ist. Ks ist ohne weiteres ersichtlich, daß die Betätigung tier beiden Konlakleinlieilen I und 2 und die erwähnte Pausenzeil unabhängig ist von der Geschwindigkeit, mit welcher tier Betätigungshebel 9 gesteuert wird.The mode of operation of the snap-action switch shown is as follows: If, based on the method shown in FIG. 2 shown Position of the snap switch that moves the operating lever 9 downward in the direction of the arrow, like this the two permanent magnets II and 12 with their poles of the same name are brought closer together in such a way that they repel each other so that the freely movable snap lever 10 snaps up in the drawing, Tier actuating lever 9, however, remains even after actuation lines. Through this movement of the SchnapphebiHs 10 will be first! the contact of through the ringför liigen permanent magnet 13 closed Kontakleinheil 2 interrupted and tier contact Contact unit 1. the one previously open as a work contact, was. closed, with ties in tier turnover time Snap lever creates a certain pause, which depends on the setting of tier stops 14 and 15 is changeable. It can be readily seen that the operation of both lines I and 2 and the pause line mentioned is independent of the speed at which the operating lever 9 is controlled.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Electrical snap switch with at least a magnetically actuated encapsulated contact device and with a snap mechanism, its snap motion by a relative motion caused by magnetic field displacement is achieved by two permanent magnets, each on a movably mounted for itself Levers are attached, one of which is designed as an actuator and the other as Snap lever transmits the snap movement to the contact device, characterized in that the snap switch is one of the Attachment of the contact device (1. 2) and preferably at the same time the attachment of the whole Snap switch itself serving carrier (7) has on which the two levers (9. 10) via a common shaft (8) are rotatably mounted so that ϊο they together are limited by two adjustable stops (14, 15) in the rest position of the switch Form acute angles and the two permanent magnets (11, 12) during their relative movement are just moved past each other within the stops and then the actuation of the contact device (I. 2) by means of a twist that is connected to the snap lever (10) by means of movement Permanent magnet (13) takes place.

2. Electrical snap-action switch according to claim I. characterized in that el a Ii the contact device (I. 2) with a magnetizable) pin core (ϊ.

6) and the third permanent magnet (M) is designed as a radially polarized ring. the on .Snap lever (10) is attached in this way. that he is in the respective end position of the snap mechanism Stiflkern (5 or 6) of the actuated contact device (I or 2) encloses, with the inner diameter of the permanent magnet (M) is slightly larger than the outer diameter of the stylus core (5.6).

3. Electrical snap switch according to claim I or 2, characterized in that the actuating member trained lever (9) an extension that is expediently shaped for manual operation has.

4. Electrical snap switch according to claim 1 or 2, characterized in that as the actuator trained lever (9) actuated by a motor, preferably electromagnetic force is, for example, by being mechanically connected to the armature of an electromagnet.

“V has. In another operational case, also required

den be dall multiple contacts in a very specific one chronological sequence are operated one after the other, which is only under some with motorized operation Expenditure on mechanical control means can be guided by and practically at all when operated manually cannot be guaranteed. For example, a normally closed contact may be required a working koniaki and the intervening pause line has a very specific value, like this is the case, for example, in circuit arrangements of telecommunication systems, in particular Eernsprechanlagen