DE1789007A1 - Polarisierter elektromagnetischer Schalter - Google Patents

Description

POLARISIERTER BLEKTROMÄGNBTISCHBR SCHALTER

.Die Erfindung betrifft einen polarisierten elektromagnetischen Schalter mit zwei stabilen Lagen zum Durchführen je eines Schaltvorganges_a wobei zwischen Pluaalenkjochen mindestens ein permanenter Hagnet mit einen Anker aus elektrlsoh und magnetisch leitendem Material zum Schließen dea Magnetkrelsee des Magnets und eine Erregenspule zum Mitnehmen des Ankere vorgesehen sind·

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Fpiarisierte elektromagnetische Schalter dieser Art gestatten» den beiden stabilen Lagen Sehaltvorgänge beliebiger Anzahl und Reihenfolge« Insbesondere das Schalten der Lichtpunkte von Lichtinformationseinrichtungen und Lichtreklamen zuzuordnen» Sie durch einen letzten Impuls bestimmte stabile Lage .wird durch die magnetische Zugkraft des eingebauten permanenten Magnets gesichert» wodurch die den stabilen Lagen zugeordneten Sohaltlagen ohne Energieverbrauch aufrechterhalten werden*

Es sind bereits fernsteuerbare elektromagnetische Schalter mit zwei stabilen Lagen bekannt» Sie dienen alle ausschließlich zum Einsehalten und Ausschalten der Lichtpunkte von Lichtinformationseinrichtungen, wobei sie für andere Schaltvorgänge ungeeignet sind·

Ein bekannter Kippschalter mit Selbsthaltekreis ist derart ausgebildet» daß ein Anker auf Einwirkung eines durch einen elektrischen Impuls erregten magnetischen Kraftfeldes seine Lage zwischen zwei Elektromagneten än- |i . dert. I)Ie Betriebssicherheit fordert dabei* daß der Kontaktdruck des zur Kontaktgabe bestimmten Ankers genau eingestellt ist« Die Einstellung erfolgt beim .Montieren der Einrichtung solange, bis ein elektrischer Stromkreis bei einer vorbestimmten Federkraft durch den Anker betriebssicher geschaltet wird. Eine Einstellung dieser Art ist aber bei mehreren Tausenden von Schaltern sehr langwierig und kostspielig· Hierzu kommt« daß die eingestellte Federkraft sich im Setrieb ändern kann, wodurch dann Kontakt fehl er auftreten können»

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Bei einem ähnlichen Schalter wird der zum Zusammenpressen der Kontakte erforderliche Druck durch die Schwerkraft entfaltet, die auf den beweglichen Kontakt einwirkt» Eine Einstellung fällt somit weg» Zum Gewährleisten einer geeigneten Preßkraft ist jedoch ein beweglicher Kontakt von schwerem Gewicht erforderlich, der seinerseits nur durch großem Energieverbrauch "bewegt werden kann.

Eine weitere Bedingung der zuverlässigen Betätigung von Schaltern dieser Art besteht darin, daß ihre vorbeschriebene Betriebslage aufrechterhalten werden muß, da der Anker nur ™ durch Bewegungen in einer horizontalen Ebene ihre Aufgabe erfüllen kann.

Es sind auch elektromagnetische Schalter mit zwei stabilen Lagen !bekannt, bei welchen die Einschaltlage durch die remanente Induktion des Magnetkreismaterials bewirkt wird» wobei die Erregung durch einen elektrischen Impuls erfolgt. Die andere stabile Lage wird durch Federkraft gesichert» nachdem die remanente Induktion durch einen entgegengesetzten elektrischen Impuls demagnetiaiert wird· Eine entsprechen- | de Zugkraft kann aber in der eingeschalteten Lage nur dann erreicht werden, wenn der magnetische Kreis ohne Luftspalt geschlossen werden kann« Bei einem noch so geringen Luftspalt wird die Presßkraft weitgehend verringert»

Die Erfindung bezweckt die Behebung der obenerwähnten Unzulänglichkeiten» Dies wird dadurch erreicht« daß das Zusammenpressen der Kontaktarmaturen weder durch Federkraft, noch durch, die Schwerkraft, sondern durch die magnetische Zugkraft von keramischen Magneten hoher Koerzitivkraft und

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hoher Remanen£ erfolgt. Auf diese Weise wird der erfindungsgemäße Schalter von seiner räumlichen Lage unabhängig arbeiten und sogar in beiden stabilen Lagen ohne Energieverbrauch ^ selbst äußeren Erschütterungen Widerstand leieten. Ein weiterer Vorteil besteht darin* daß bei Anwendung von keramischen Magneten bei sehr geringen Abmessungen ein hoher Kontaktdruck erreicht wird.

Beim erfindungsgemäßen Schalter werden seine Bestandtei-_Ä Ie zweifach nutzbar gemacht. Neben den vorteilhaften magnetischen Eigenschaften der keramischen Magnete werden,auch ihre guten elektrischen Isoliereigenschaften» sowie die elektrische Leitfähigkeit de'r zum Leiten des magnetischen Plusses vorgesehenen Bestandteile verwertet. Auf diese Weise kann erreicht werden, daß selbst bei einer einfachsten Ausführung ein Umschaltkontaktsystem erhalten werden kann, das über das einfache Einschalten bzw* Ausschalten hinüber geeignet ist, auch andere Schaltvorgänge durchzuführen. Zum Empfang des zum Betätigen erforderlichen Impulses sind ein W oder mehrere Wicklungen vorgesehen. Die Umschaltung kann auch bei einer einzigen Wloklung durch Änderung der Polaritäten des Impulses in beiden Richtungen erreicht werden» Der Einbau von mehreren Wicklungen: ist nur dann erforderlich, wenn die beiden stabilen Lagen durch unabhängige Stromkreise geschaltet werden sollen·

Der Anker kann von sehr geringem Gewicht sein, so daß der Schalter eine sehr schnelle Betätigung zuläßt.

Beim erfindungsgemäßen Schalter wird durch die hohe Koerzitivkraft der keramischen Magnete erreicht, daß der

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Kontaktdruck durch .Änderungen des Luftspaltea zwischen den Magneten und den an diese angeschlossenen Flitfllenkstücken sieiL praktisch, nur unerheblich, ändert«

Somit kann die Auflage des "beweglichen Kontaktes an zwei Stellen durch eine lose Fassung der an den Magnet angeschlos-Bsenen Armaturen gesichert werden« Dia Kontakt drücke bilden dabei ein in sich geschlossenes System von Kräften» so daß die Übrigen Bestandteile des Schalters durch diese Kräfte nicht belastet werden und von ihnen nicht abhängig sind* ' -

Die Erfindung geht demnach aus einem polarisierten elektromagnetischen Schalter aus * der zwei stabile Lagen zum Durchführen je eines Sohaltvargangea aufweist» wobei zwisohen Flußlenkjochen permanente Magnete vorgesehen sind» die mit einem Anker aus elektrisch und magnetisch leitendem Material zum Schließen der Magnetkreise der Magnete zusammenarbeiten. Die Erfindung selbst besteht darin» daß die Flußlenkjoehe elektrische Anschlüsse und Kontaktpaare bilden, djß In den stabilen Lagen durch den Anker paarweise kurzgeschlossen sind", *

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Zeichnungen erläutert, in denen

Pig* 1 einen Längsschnitt eines Ausführungebeispiels des erfindungsgemäßen polarisierten elektromagnetischen Schalters darstellt·

Pig. 2 zeigt eine Einzelheit der Fig. 1 In einer anderen Betriebslage des AusfÜhrungebeispiels»

Keramische Magnete Ϊ und 2 sind zwischen Flußlenk jochen 3t 4 und 5 derart angeordnet» daß ζ»B« ihre Hordpole einan-

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der gegenüber liegen. Auf diese Weise wird das mittlere Joch 4 einen nördlichen Pol bilden» während die äußeren Joche 3 und 5 Südpole darstellen*

Der magnetische Schalter weist ferner einen Anker 6 auf, £4» aus einem Material guter magnetischer Leitfähigkeit hergestellt und in der Mg. 1 durch den Magnet 1 angezogen dargestellt ist. Die andere Betriebslage des Ankers 6 geht aus yig* 2 hervor* wo sie durch die Zugkraft des Magnets 2 gehalten ist.

Der Anker 6 ist aber nicht nur bestimmt, den magnetischen Kreis in den erwähnten beiden lagen zu schließen» sondern auch die Flußlenkjoche 3 und 4 in der Betriebslage gemäß Fig* 1 bzw* die Flußlenkaoche 4 und 5 in der Betriebslage gemäß Pig. 2 elektrisch leitend zu verbinden, da die Joche infolge der elektrisch nicht leitenden bzw» isolierenden Eigenschaft der Magnete 1 und 2 voneinander isoliert sind. Auf diese Weise können die Flußlenkjoche 3» 4* 5·» sowie die Magnete 1 und 2 als elektrische Stromleiter dienen, die in ihre Lagen durch eine Isolierhülle 7 festgehalten sind. Da die Flußlenkjoche 3» 4 und 5 über öffnungen der Isolierhülle hindurchreichen, können sie auch als elektrische Anschlüsse verwendet werden.

Die Isolierhülle 7 sorgt auch für das Festhalten eines Spulenkörper» 10 zum Haltern von Spulen 8 und 9. Der Anker 6 bewegt sieh frei in einer Bohrung des Spulenkörper 10, wobei er von den Windungen der Spulen 8 und 9 umgeben ist, Zuführungen der Spulen 8 und 9 sind an Anschlüsse 12, 13» 14 bzw, angeschlossen, die über einen Abschlußdeckel 11 aus Kunst-

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stoff hindurchgeführt sind» '

Wird den Spulen 8 und 9 ein Gleichstrom zugeführt, der der an den Enden, des Ankers eine der Schaltlage zugeordneten Polarität entgegengesetzte Polarität im Anker 6 erregt» dann wird der Anker 6 an einem Ende gestoßen, während am anderen Ende eine Zugkraft auftritt, so daß der Anker 6 in seine andere stabile Lage umgeschnappt wird. ■

Das Zurückkippen in eine vorherige lage kann dadurch, erreicht werden, daß einer der-Spulen, ein Gleichstrom zugeführt wird, -der die Spule in dem vorherigen, entgegengesetzten Sinn erregt.

Die Erfindung kann in zahlreichen anderen Ausführungs— formen erscheinen. Es ist dabei möglich, im Inneren einer Wicklung mehr als einen voneinander getrennte Anker anzubringen, und an jeden Anker je eine Einheit mit zwei Magneten anzuschließen. !Dann werden Spule und Anker durch zwei ringförmige Magnete umgeben_s wobei jedem Anker je drei voneinander getrennte Flußleukjoche zugeordnet sind* Dies kann derart erreicht werden, daß an zwei kreisringförmige Magnete ringförmige Plußlenkjoche angeschlossen sind, w-obei der Anker aus zwei Scheiben und aus einem Zylinder besteht, der die beiden Scheiben miteinander verbindet» Kontakte, die iii be>liebiger Anzahl an beiden Seiten des Sohalter angeordnet sind» werden durch den Anker über IsoHerstäbe bewegt, wobei sie beliebige Schaltaufgaben verrichten können.

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Claims (1)

1. PATEHTAJrSPRUCH

   Polarisierter elektromagnetischer Schalter» der zwei stabile lagen zum Durchführen je eines SohaltVorganges auf-weist* wobei zwisohen HußlenkJochen (3, 4* 5) peraanente Magnete (Ii 2) vorgesehen sind» die mit einem Anker (6) aus elektrisch und magnetisch leitendem Material zum Schließen der Magnetkreiee der Magnete zusammenarbeiten, dadurch, gekennzeichnet » daß die !"lußlenkjoclie (3. 4* 3) elektrische Anschlüsse und Kontaktpaare bilden* die in den ■ stabilen Lagen durch den Anker (6) paarweise kurzgeschlossen sind*

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