DE1081924B - Contactless switching device for alternating current - Google Patents

Contactless switching device for alternating current

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DE1081924B
DE1081924B DEW21253A DEW0021253A DE1081924B DE 1081924 B DE1081924 B DE 1081924B DE W21253 A DEW21253 A DE W21253A DE W0021253 A DEW0021253 A DE W0021253A DE 1081924 B DE1081924 B DE 1081924B
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Germany
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switching device
permanent magnet
switching
magnet
core
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Application number
DEW21253A
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German (de)
Inventor
Ralph B Immel
George E King
Charles J Mahler
Frank John Rau
Thomas William Slebodnik
Marshall P White
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CBS Corp
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Westinghouse Electric Corp
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
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    • G01D5/20Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature
    • G01D5/2006Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the self-induction of one or more coils
    • G01D5/2033Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage by varying inductance, e.g. by a movable armature by influencing the self-induction of one or more coils controlling the saturation of a magnetic circuit by means of a movable element, e.g. a magnet

Description

Kontaktlose Schalteinrichtung für Wechselstrom Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kontaktlose Schalteinrichtung für Wechselstrom zu schiaffen. Die Schalteinrichtung nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine Drosselspule mit einem in sich geschlossenen, sättigbaren Eisenkern, der auf zwei gegenüberliegenden Schenkeln zwei in Reihe geschaltete, von dem Wechselstrom durchflossene, gleichsinnige Wicklungen trägt, und durch einen Permlanentmjagneten, Ider zwischen einer Stellang, in der er den Kern zwischen den Wicklungen diametral überbrückt und den ;Drosseltern sättigt (»Ein«-Stellung), und einer Stellung, in der er den Fluß des Kernes im wesentlichen nicht beeinflußt (»Aus«-Stellung), beweglich ist. Die Wechselstromquelle, der Verbraucher und die genannten Wicklungen sind in Reihe geschaltet. Wenn die Drosseispule ungesättigt ist, wird der größte Teil der Wechselspannung von der Drosselspule aufgenommen. Dieser Zustand entspricht der »Aus«-Stellung eines Schalters mit relativ zueinander beweglichen materiellen Kontaktstücken. Wenn an dem Verbraucher eine Spannung auftreten soll, wird die Drosselspule durch Auflegen des permanenten Magneten gesättigt, wodurch die Impedanz der Drossel spule derart vermindert wird, daß der größte Teil der Wechsel sp annung am Verbraucher abfällt. Dies entspricht der »Ein«-Stellung eines Schalters mit materialen Kontaktstücken.Non-contact switching device for alternating current of the present invention is based on the task of a contactless switching device for alternating current to schiaffen. The switching device according to the invention is characterized by a choke coil with a self-contained, saturable iron core, the two opposite legs, two connected in series, from the alternating current carries through-flowing, co-directional windings, and by a permlanent magnet, Ider between a position in which he has the core between the windings diametrically bridged and saturates the throttle ("on" position), and a position in which it essentially does not influence the flow of the nucleus ("off" position), movable is. The AC power source, the consumer and the mentioned windings are in Connected in series. When the inductor is unsaturated, most of the will be AC voltage taken from the choke coil. This state corresponds to "Off" position of a switch with material contact pieces that can move relative to one another. If a voltage should appear at the consumer, the choke coil is through Application of the permanent magnet saturates, reducing the impedance of the choke coil is so reduced that most of the alternating voltage on the consumer falls off. This corresponds to the "on" position of a switch with material contact pieces.

Die Schalteinrichtung nach der Erfindung ist vor allem zur Verwendung in Steuersystemen geeignet, die magnetisch wirkende, sogenannte logische Schaltelemente enthalten. Sie ist bei relativ niedrigen Spannungen verwendbar, da eine Verunreinigung von Kontaktgliedern ausgeschlossen ist; sie weist keinen Kontaktverschleiß auf, kann öldicht konstruiert und mit besonderem Vorteil auch in explosiven Atmosphären verwendet wenden, (da beim Schalten keine Lichtbogen auftreten. Infolge ihres einfachen Auibaues ist sie wirtschaftlich henstellbar und im Betrieb zuverlässig. The switching device according to the invention is primarily for use Suitable in control systems, the magnetically acting, so-called logic switching elements contain. It can be used at relatively low voltages because it is an impurity is excluded from contact members; it shows no contact wear, can be constructed oil-tight and with particular advantage also in explosive atmospheres used, (since no arcing occurs when switching. As a result of their simple It can be built economically and is reliable in operation.

Es ist an sich bekannt, die Induktivität von Spulen mit Eisenkern durch Annäherung eines Permanentmagneten stetig zu ändern, insbesondere für Zwecke der Abstimmung von Schwingungskreisen. Bei den bekannten Einrichtungen dieser Art ist es jedoch weder beabsichtigt noch möglich, die Induktivität derart unstetig zu ändern, daß die Arbeitsweise der Einrichtung der Wirkung eines üblichen Schalters mit materiellen Kontaktstücken entspricht. It is known per se, the inductance of coils with an iron core to change steadily by the approach of a permanent magnet, especially for purposes the coordination of oscillation circles. In the known facilities of this type however, it is neither intended nor possible to make the inductance so discontinuous to change that the operation of the device has the effect of a conventional switch with material contact pieces.

Ein genaueres Verständnis des Erfindungsgedan kens wird sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeicllnungen engeben. A more detailed understanding of the inventive concept will result from the following description of exemplary embodiments in conjunction with the drawings enter.

Fig. 1 stellt einen Längsschnitt durch eine Schalteinrichtung dar, in der die wesentlichen Merkmale der Erfindung verkörpert sind; Fig. 2 ist ein Schnitt längs Ider Linie II-II der Fig. 1; Fig. 3 ist ein Schaltbild eines Schaltsystems, bei dem ein Schalter gemäß den Fig. 1 und 2 verwendet ist; Fig. 4 ist eine schematische Ansicht der Drosselspule der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung. Fig. 1 shows a longitudinal section through a switching device, in which the essential features of the invention are embodied; Fig. 2 is a section along line II-II of Fig. 1; Fig. 3 is a circuit diagram of a switching system, in which a switch according to FIGS. 1 and 2 is used; Fig. 4 is a schematic View of the choke coil of the switching device according to the invention.

Nach den Figuren, insbesondere Fig. 1 und 2, umfaßt die Schalteìnrichtung eine Betätigungseinheit2 und eine Drossdeinheit 4. Die Betätigungseinheit 2 ist öldicht ausgebildet; sie umfaßt einen Stützzylin- der 6, der vorzugsweise als Guß stück ausgebildet ist. According to the figures, in particular FIGS. 1 and 2, the switching device comprises an operating unit 2 and a throttle unit 4. The operating unit 2 is designed to be oil-tight; it includes a support cylinder the 6 who preferably is designed as a cast piece.

An seinem unteren Ende weist er einen Flansch 8 auf, der mit der unteren Seite einer Tragplatte 10 ver bunden sein kann. Zwischen dem Flansch 8 und der unteren Seite der Platte kann eine Dichtungsscheibel2 aus einem geeigneten Dichtungsmaterial, wie z. B; Gummi, vorgesehen sein.At its lower end it has a flange 8, which with the lower Side of a support plate 10 can be a related party. Between the flange 8 and the lower On the side of the plate, a sealing washer2 made of a suitable sealing material, such as B; Rubber, may be provided.

Ein Teil des Zylinders 6 ist mit Gewinde versehen, das mit einem Klemmring 14 zusammenwirkt, der derart ausgebildet ist, daß er beim Anziehen den Zylinder 6 mit der Platte 10 dicht verbindet. Zwischen dem Klemmring 14 und der Platte 10 kann eine Einlegscheibe 16 vorgesehen sein. Part of the cylinder 6 is threaded with a Clamping ring 14 cooperates, which is designed such that it when tightening the Cylinder 6 connects tightly to plate 10. Between the clamping ring 14 and the Plate 10, an insert disk 16 can be provided.

Der Stützzylinder 6 der Betätigungseinrichtung des Schalters weist in seinem Inneren eine transversale Scheibe 18 auf, die ihrerseits eine zentrale Öffnung besitzt, in der ein Betätigungsstößel 20 gleiten kann. The support cylinder 6 of the actuating device of the switch has in its interior a transverse disk 18, which in turn has a central Has opening in which an actuating plunger 20 can slide.

Ein Betätigungskopf 22 nach Art eines Druckknopfes, der aus einem isolierenden Material besteht, ist an dem äußeren Ende des Betätigungsstößels 20 befestigt, vorzugsweise durch Aufgießen bzw. Aufpressen. Zwischen dem Betätigungskopf 22 und einer Platte 26, die auf die Scheibe 18 aufgesetzt ist, ist eine Druckfeder 24 angeordnet, die normalerweise den Betätigungskopf 22 derart vorspannt, adaß er sich in seiner dargestellten obersten Stellung befindet.An actuating head 22 in the manner of a push button, which consists of a insulating material is at the outer end of the actuating plunger 20 attached, preferably by pouring or pressing on. Between the actuating head 22 and a plate 26, which is placed on the disk 18, is a compression spring 24 arranged, which normally biases the actuator head 22 such that he is in its uppermost position shown.

Zwischen der Platte 26 und !der Scheibe 18 ist eine Dichtungsplatte25 vorgesehen, so daß der Durchtritt von Flüssigkeiten längs des Stößels 20 verhindert wird.A sealing plate 25 is located between the plate 26 and the disk 18 provided so that the passage of liquids along the plunger 20 is prevented will.

Die Bewegung des Betätigtmgskopfes 22 nach außen wird durch einen permanenten Magneten 28 begrenzt, der mit dem unteren Ende indes Betätigungsstößels 20 bei 30 vernietet ist. Wie aus der Darstellung hervorgeht, berührt der Magnet 28 eine Platte 32, die aus Eisen oder einem anderen magnetischen Material besteht und dadurch Schrauben 34 mit dem unteren Teil des Zylinders 6 verbunden ist. The movement of the actuating head 22 outward is controlled by a permanent magnet 28 limited, which is connected to the lower end of the actuating plunger 20 is riveted at 30. As can be seen from the illustration, the magnet is touching 28, a plate 32 made of iron or other magnetic material and thereby bolts 34 are connected to the lower part of the cylinder 6.

Die Droæseleinheit 4 umfaßt einen Grundkörper 36, der aus einem isolierenden Material besteht und durch Schrauben 38 mit der Platte 32 verbunden ist. Zwischen dem Grundkörper 36 und der Platte 32 ist ein isolierendes Abstandsstück40 angeordnet. Innerhalb des Grundkörpers 36 ist ein rechteckiger,gefensterter Kern 42 angeordnet, der aus einer Mehrzahl von Blechen eines magnetischen Materials zusammengesetzt ist. Auf zwei gegenüberliegenden Schenkeln des Kerns 42 ist je eine Wicklung 44 angeordnet. Der rechteckige Kern 42 ist weiterhin an zwei Enden mit je einem Polstück 46 versehen, das aus einem magnetischen Material besteht. Wie aus Fig. 4 hervorgeht, sind die tbeiden Wicklungen44 in Reihe geschaltet. The Droæseleinheit 4 comprises a base body 36, which consists of an insulating Material consists and is connected to the plate 32 by screws 38. Between An insulating spacer 40 is arranged on the base body 36 and the plate 32. A rectangular, windowed core 42 is arranged within the base body 36, composed of a plurality of sheets of magnetic material is. There is a winding 44 on each of two opposite legs of the core 42 arranged. The rectangular core 42 is also at two ends with one pole piece each 46, which is made of a magnetic material. As can be seen from Fig. 4, the two windings44 are connected in series.

Es sind ferner Anschlußfahnen 47 vorgesehen, die dazu dienen, die äußeren Leitungen an die Wickluugen 44 heranzuführen.There are also terminal lugs 47 are provided, which are used to bring external lines to the winding eyes 44.

Wie aus Fig. 3 hervorgeht, können die Wicklungen der Drosseleinheit 4 in Reihe mit einer WechselstromqueIle 48 und einer Verbraucherschaltung 50 geschaltet wenden. In der »Aus «-Stellung wird der Permaneutmagnet 28 durch die Druckfeder 24 gegen die Eisenplatte 32 gedrückt, also von der Drosseleinheit entfernt gehalten. In dieser Stellung wird der größte Teil des Flusses, der vonldemMagnetenerzeugtwird, durch die Eisenpiatte 32 kurzgeschlossen, so daß die Wicklungen 44 und der Kern 42 als eine Eisenkern-Drosselspule wirken. Wenn die Wicklungen in Reihe mit dem Verbraucherkreis geschaltet sind und wenn, wie es in Fig. 3 Idargestellt ist, eine Wechselspannung an die Schaltung angelegt wird, fällt der größte Teil der Spannung an der Drosseleinheit ab, so daß am Verbraucher nur eine kleine Spannung auftritt, solange der Permlanentmiagnet von der Drosseleinheit entfernt gehalten wird. As can be seen from Fig. 3, the windings of the throttle unit 4 connected in series with an alternating current source 48 and a load circuit 50 turn around. In the "off" position, the permanent magnet 28 is activated by the compression spring 24 pressed against the iron plate 32, so held away from the throttle unit. In this position, most of the flux generated by the magnet is shorted by iron plate 32 so that windings 44 and the core 42 act as an iron core choke coil. When the windings are in series with the Consumer circuit are switched and if, as shown in Fig. 3 Id, one AC voltage is applied to the circuit, most of the voltage drops at the throttle unit, so that on Consumer only a small voltage occurs, as long as the Permlanentmiagnet is kept away from the throttle unit.

Wenn der Druckknopf 22 heruntergedrückt wird, berührt der Magnet 28 die Polstücke 46, die mit dem Drosselkern 42 in Kontakt stehen. Der Fluß des Permanentmagneten 28 fließt dann durch den Drosselkern. Wie es in Fig. 4 dargestellt ist, teilt sich der Fluß des Permanentmagneten derart, daß er je zur Hälfte dadurch einen Schenkel des Kerns fließt. Da die Wicklungen 44 in Reihe liegen, bewirkt der Gleichfluß in jedem gegebenen Augenblick nur in einer Hälfte des Kerns eine Sättigung, während die andere Hälfte des Kerns ungesättigt bleibt. Die Wicklung auf dem ungesättigten Schenkel des Kerns stellt jedoch keine wesentliche Impedanz innerhalb des Kreises dar, ida der gesättigte Schenkel einen großen wirksamen Luftspalt darstellt. DerPermanentmagnet selbst hat eine Permeabilität von etwa 4 Gauß/OrstedJ so daß er ebenfalls als breiter Luftspalt wirkt. When the push button 22 is depressed, the magnet contacts 28 the pole pieces 46 which are in contact with the inductor core 42. The river of the Permanent magnet 28 then flows through the reactor core. As shown in FIG is, the flux of the permanent magnet divides in such a way that it is half through it one leg of the core flows. Since the windings 44 are in series, the Constant flow at any given moment saturation only in one half of the nucleus, while the other half of the core remains unsaturated. The winding on the unsaturated However, the leg of the core does not provide any significant impedance within the circle because the saturated leg represents a large effective air gap. The permanent magnet itself has a permeability of about 4 Gauss / OrstedJ so that it is also considered wider Air gap works.

Wenn daher der Drucklçnopf 22 heruntergedrückt wird, ist die Impedanz der Drossel niedrig, so daß der größte Teil des Spannungsabfalls der Schaltung an dem Verbraucher auftritt. Dieser Zustand entspricht der »Ein«- (Schließ,ungs-) Stellung eines Kontakt- oder Messerschalters. Auf diese Weise kann die Ausgangsspannung von einem relativ niedrigen Wert, wenn der Druckknopf sich in der normalen oder »Ans «-S tellung befindet, auf einen Wert umgeschaltet werden, der nahezu gleich Ider anliegenden Spannung ist, wenn der Druckknopf in die »Ein«-Stellung heruntergedrückt rist. Therefore, when the push button 22 is depressed, the impedance is the inductor low, so most of the voltage drop across the circuit is on occurs to the consumer. This state corresponds to the "on" (closed) position a contact or knife switch. In this way the output voltage of a relatively low value when the push button is in normal or »Ans «Position is to be switched to a value that is almost equal to Ider voltage is present when the push button is pushed down to the "on" position rist.

Die Fig. 5 bis 12 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem wider Magnet durch eine Drehbewegung aus der Stellung, in der er den Mlagnetisierungssust,and Ides iDrosselkerns nicht beeinfluß, in die andere Stellung, in der er den Drosselkern sättigt, übergeführt wird. Diese Schaltbewegung des Magneten wird durch einen schnell wirkenden Schnappmechanismus gesteuert, und zwar derart, daß der Schaltvorgang bezüglich der Bewegung des Betätigungsarmes des Schalters mit einem hohen Grad von Genauigkeit einläuft. Diese Ausführungsform der Erfindung ist vor allem als Endschalter (Auflaufschalter) zur selbsttätigen Steuerung von Maschinen geeignet. FIGS. 5 to 12 show a further embodiment of the invention, in which the magnet is resisted by a rotary movement from the position in which it has the magnetization sust, and Do not influence the throttle core in the other position in which it controls the throttle core saturates, is transferred. This switching movement of the magnet is made by a fast acting snap mechanism controlled, in such a way that the switching process with respect to the movement of the actuator arm of the switch with a high degree of accuracy comes in. This embodiment of the invention is mainly used as a limit switch (overrun switch) suitable for the automatic control of machines.

Filg. 5 stellt eine Vordelansicht der Schalteinrichtung dar; Fig. 6 ist ein Schnitt längs der LinieII-II der Fig. 5; Fig. 7 und 8 !stellen Schnitte zdar, die längs der Linien III-III Ibzw. IV-IV in Fig. 5 geführt sind; Fig. 9 ist eine Rückansicht der Schalteinrichtung; sie zeigt den Betätigungsmechanismus, verglichen mit den Filg. Sbis 8, in der anderen Stellung; Fig. 10 ist eine Einzelansicht; sie zeigt den Magneten in der Stellung, in der er den Drosselkern sättigt; Fig. 11 ist eine schematische Ansicht, die die Flußverteilung im Drosselkern zeigt; Fig. i2 ist eine schematische Darstellung einer Schaltung, Ibei der eine Schalteinrichtung gemäß der Erfindung verwendet ist. Filg. Fig. 5 is a front view of the switchgear; Fig. Fig. 6 is a section along line II-II of Fig. 5; 7 and 8 represent sections zdar along the lines III-III Ibzw. IV-IV are shown in Figure 5; Fig. 9 is a rear view of the switching device; it shows the operating mechanism compared with the filg. S to 8, in the other position; Fig. 10 is a detail view; she shows the magnet in the position in which it saturates the choke core; Fig. 11 is Fig. 3 is a schematic view showing the flow distribution in the throttle core; Fig. I2 is a schematic representation of a circuit in which a switching device is used according to the invention.

Die Schalteinrichtung nach Iden Fig. 5 bis 9 umfaßt ein Gehäuse 61, das vorzugsweise aus nichtmagnetischem Material besteht, und eine Drosselanordnung 62, eine Ankeranordnung63, eine schwenkbare Maguetanordnung 64 und eine Klemmenplatte 65, die in dem einen Teil des Gehäuses angeordnet sind. Ein schnell wirkender Mechanismus, der etwa von der Art Ider in der USA.-Patentschrift 2 270951 beschriebenen Einrichtung sein kann, oder ein anderer geeigneter Schnappmechfanismus kann in einem anderen Teil des Gehäuses 61, wie in Fig. 9 dargestellt, untergebracht sein. Der schnell wirkende Mechanisinbus, der später genauer beschrieben wird, verdreht eine Welle66, an der die Magnetanordnung 64 befestigt ist. The switching device according to Iden Fig. 5 to 9 comprises a housing 61, which preferably consists of non-magnetic material, and a throttle arrangement 62, an anchor assembly 63, a pivotable magnet assembly 64 and a clamp plate 65, which are arranged in one part of the housing. A fast acting mechanism of the kind described in U.S. Patent No. 2,270,951 Facility may be, or another suitable snap mechanism may be in another Part of the housing 61, as shown in Fig. 9, can be accommodated. The fast acting Mechanisinbus, which will be described in more detail later, rotates a shaft66, to which the magnet assembly 64 is attached.

Die schwenkbare Magnetanordnung 64 umfaßt einen permanenten Magneten 67, der an einem gegabelten Arm 68 mit Hilfe von Schrauben 69 befestigt ist. Der Arm 68 ist mit der Welle 66 verbunden. Wie aus Ider Fig. 5, 6 und 7 hervorgeht, hat der Magnet 67 die Form eines rechteckigen Balkens. The pivotable magnet assembly 64 comprises a permanent magnet 67, which is attached to a forked arm 68 with the aid of screws 69. Of the Arm 68 is connected to shaft 66. As can be seen from Ider Fig. 5, 6 and 7, the magnet 67 has the shape of a rectangular bar.

Die Drosselanordnung 62 umfaßt zwei voneinander getrennte L-förmige Polstücke 71, die an den entgegengesetzten Enden eines Anschlagteiles 72 angeordnet sind. Das Teil 72 besteht aus nichtmagnetischem M;aterial, vorzugsweise aus Nylon oder aus einem Stoff von faserartiger Struktur. Der zweischenklige Drosselkern 73, der aus einer Mehrzahl von magnetischen Blechen aufgebaut sein kann, liegt in Nuten 74, die an den unteren Enden der Polstücke 71 vorgesehen sind. Auf jedem Schenkel des Drosselkerns 73 ist zwischen den Polstiieken71 eine Wicklung 75 angeordnet. Die Polstücke 71 können mit dem Anschlagteil 72 durch Schrauben 76 verbunden sein. The throttle arrangement 62 comprises two separate L-shaped Pole pieces 71 which are arranged at the opposite ends of a stop part 72 are. The part 72 is made of non-magnetic material, preferably nylon or of a fabric with a fibrous structure. The two-legged choke core 73, which can be constructed from a plurality of magnetic sheets, lies in grooves 74 provided at the lower ends of the pole pieces 71. On each thigh of the throttle core 73, a winding 75 is arranged between the pole pieces 71. The pole pieces 71 can be connected to the stop part 72 by screws 76.

Das Anschlagteil 72 wirkt gleichzeitig als Abstandstück für die Polstücke.The stop part 72 also acts as a spacer for the pole pieces.

Die Ankeranordnung 63 hat die Aufgabe, den Fluß des Magneten vom Drosselkern abzuziehen, wenn sich der Schalter in der »Aus« Stellung befindet. Die Ankeranordnung umfaßt zwei Polstücke 71, ein Anschlagstück 72, das aus nichtmagnetischem Material besteht, und einen Ubenbrückungsbalken 77, der aus magnetischem Material besteht und in Nuten 74 der Polstücke angeordnet ist, in gleicher Weise wie der Kern 73. Die Polstücke und das Anschlagglied für den Anker sind ebenso wie die entsprechenden, der Drossel zugeordneten Teile ausgebildet. Die Klemmenplatte 65 weist Anschlußvorrichtungen 78 auf, die dazu dienen können, elektrische Verbindungen an die Schalteinriehtung anzuschließen. Die Zuleitungsdrähte können durch eine Öffnung 79 in das Gehäuse 61 eingeführt werden. The armature assembly 63 has the task of controlling the flow of the magnet from Remove the choke core when the switch is in the "Off" position. the Armature assembly comprises two pole pieces 71, a stop piece 72 made of non-magnetic Material consists, and a bridging beam 77, which is made of magnetic material consists and is arranged in grooves 74 of the pole pieces, in the same way as the Core 73. The pole pieces and the stop member for the armature are just like the corresponding, the throttle associated parts formed. The terminal board 65 has connection devices 78 on, which can be used to make electrical connections to the switching device to connect. The lead wires can through an opening 79 in the housing 61 are introduced.

Der in Fig. 9 dargestellte Betätigungsmechanismus umfaßt einen Betätigungsarm 81, dessen eines Ende mit dem äußeren Ende einer Welle 82 verbunden ist, die durch eine Öffnung 83 in das Gehäuse 61 hineinragt. In einem Joch, das von dem anderen Ende des Armes 81 gebildet wird, ist eine Rolle 84 angeordnet. The operating mechanism shown in Fig. 9 comprises an operating arm 81, one end of which is connected to the outer end of a shaft 82 which passes through an opening 83 protrudes into the housing 61. In one yoke that of the other End of the arm 81 is formed, a roller 84 is arranged.

An ,der Rolle 84 kann ein bewegliches Teil der Miaschine oder des Gerätes langreifen, an der das Gehäuse 61 befestiigt sein kann.On, the roller 84 can be a moving part of the machine or the Long tire device to which the housing 61 can be attached.

Auf dem inneren Ende Ider Welle 82 ist ein Hebel 85 drehbar befestigt. Ein anderer Hebel 86 ist hinter zudem Hebel 85 mit der Welle 82 verbunden. Die Enden einer Torsionsfeder 87, die im wesentlichen C-Form besitzt, greifen derart an diese beiden Hebel an, daß der Hebel 86, Ider mit der Welle 82 verbunden ist, den Hebel 85 nachgiebig antreibt. A lever 85 is rotatably mounted on the inner end of the shaft 82. Another lever 86 is connected to the shaft 82 behind the lever 85. The ends a torsion spring 87, which has a substantially C-shape, engage in this way two levers that the lever 86, Ider is connected to the shaft 82, the lever 85 drives resiliently.

Wie aus Fig. 9 ersichtlich, ist im unteren Ende des Hebels 85 ein verschiebbares Glied 88 angeordnet. An dem Glied 88 ist mit Hilfe fades Stiftes 90 eine Rolle 89 angebracht. Eine Feder 91 drückt das Glied 88 und die Rolle 89 nach unten gegen einen Schwinghebel 92, der an dem einen Ende der Welle 66 befestigt ist, die am anderen Ende mit dem Magnetarm 68 verbunden ist. An Iden entgegengesetzten Enden des Schwinghebels 92 sind Klinken 93 angeordnet, die um die Stifte 94 drehbar gelagert sind. Jede Klinke 93 ist in Richtung des Schwinghebels 92 durch eine Feder 95 vorgespannt. In jeder Klinke 93 ist eine Vertiefung 96 vorgesehen, Idie das Ende des Schwinghebels 92 aufnehmen kann. As can be seen from FIG. 9, a is in the lower end of the lever 85 displaceable member 88 arranged. On the link 88 is with the help of a fade pen 90 a roller 89 attached. A spring 91 presses the member 88 and the roller 89 down against a rocker arm 92 which is attached to one end of the shaft 66 which is connected to the magnet arm 68 at the other end. Opposite to ides At the ends of the rocker arm 92 there are pawls 93 which are rotatable about the pins 94 are stored. Each pawl 93 is in Direction of the rocker arm 92 by a spring 95 preloaded. A recess 96 is provided in each pawl 93, which is the end of the rocker arm 92 can accommodate.

Wenn der Hebelarm 81 betätigt wird, werden die Welle 82 und der Hebel 86 gedreht; dadurch wird der Arm 85 über die Feder 87 angetrieben. Die Rolle 89 bewegt sich dann im Sinne der Fig. 9 längs des Schwinghebels 9Q nach links über den Drehpunkt des Schwinghebels hinaus. Der Schwinghebel kann sich zunächst nur wenig drehen, bis der Hebel 85 die Klinke 93 gegen einen Anschlag 97 an der Seite des Gehäuses 61 drückt; dadurch wird das linke Ende des Schwinghebels 92 freigegeben. Infolgedessen drückt nun die Feder 91 über die Rolle89 Ndas linke Ende des Schwinghebels schlagartig herunter, so daß die Welle 96 und mit ihr die Magnetanordnung gedreht wird. Das rechte Ende des Schwinghebels 92 wird durch die rechte Klinke 93 erfaßt und bleibt in dieser Stellung, bis der Arm 81 in der entgegengesetzten Richtung bewegt wird. When the lever arm 81 is operated, the shaft 82 and the lever 86 rotated; as a result, the arm 85 is driven via the spring 87. The role 89 then moves in the sense of FIG. 9 along the rocker arm 9Q to the left over the pivot point of the rocker arm. The rocker arm can initially only move Turn a little until the lever 85 rests the pawl 93 against a stop 97 on the side the housing 61 pushes; this releases the left end of the rocker arm 92. As a result, the spring 91 now presses the left end of the rocker arm via the roller 89 N abruptly down so that the shaft 96 and with it the magnet assembly rotated will. The right end of the rocker arm 92 is engaged by the right pawl 93 and remains in this position until the arm 81 in the opposite direction is moved.

Wenn die schwenkbare Magnetanordnung 64 sich in der in den Figuren dargestellten Lage befindet, so daß der Permanentmagnet 67 zwischen den Polstücken 71 des Ankers liegt, ist der Fluß des Magneten durch den Ankerbalken 77 geschlossen. Die Drosselspule hat daher eine hohe Impedanz, so daß die Schalteinrichtung keine Ausgangsspannung liefert. When the pivotable magnet assembly 64 is in the position shown in the figures position shown is so that the permanent magnet 67 between the pole pieces 71 of the armature is located, the flux of the magnet through the armature bar 77 is closed. The choke coil therefore has a high impedance, so that the switching device does not Output voltage supplies.

Der Magnet kann durch den vorstehend beschriebenen Schnappmechanismus in die »Ein«-Stellung gebracht werden. In diesem Fall wird der Magnetarni 68 bis zum Anschlag 72 der Drosselanordnung herüberbewegt, so daß sich der Magnet 67 zwischen den Polstücken 71 der Drosselspule befindet. Der Magnet unterstützt dann die Wicklungen 75 im Sinne einer Sättigung des Drosselkerns 73, so daß die Ausgangsspannung der Schalteinrichtung ihr Maximum hat. The magnet can by the snap mechanism described above be brought to the "on" position. In this case, the Magnetarni 68 to to the stop 72 of the throttle assembly moved over, so that the magnet 67 between the pole pieces 71 of the inductor is located. The magnet then supports the windings 75 in the sense of a saturation of the choke core 73, so that the output voltage of the Switching device has its maximum.

Gemäß Fig. 10 erzeugt der Magnet 67 in dieser Lage einen Fuß 2. Dieser Fluß sättigt den Drosselkern. Nach Fig. 11 erzeugen die WickLungen75, die in Reihe geschaltet sind, einen Fluß 1. Während jeder Halbwelle ist der Fluß Ç|2 dein Fluß ç 1 in einem Schenkel des Drosselkernes entgegengesetzt und im anderen Schenkel gleichgerichtet. Da der eine Schenkel des Drosselkernes gesättigt ist, fällt nur wenig Spannung an wider Drosselspule ab, so tdtaß der größte Teil Ider angelegten Spannung an der Belastung auftritt. According to FIG. 10, the magnet 67 produces a foot 2 in this position Flux saturates the inductor core. According to FIG. 11, the windings 75, which are in series are switched, a flux 1. During each half-wave the flux Ç | 2 is your flux ç 1 opposite in one leg of the throttle core and in the other leg rectified. Since one leg of the throttle core is saturated, only falls little voltage is applied to the inductor, so most of it is applied Tension occurs at the load.

Die in Fig. 12 dargestellte elektrische Schaltung umfaßt einen Transfor,mator 98, einen Zweiweg-Gleichrichter 99 und die Drosselanordnung 62. Der Transformator hat eine Primärwicklung 101, die mit einer Wechselstromquelle verbunden sein kann. Der Transformator hat fernereineSekundärwicklunglO2, deren einer Anschluß mit einem der Wechselstromanschlüsse des Gleichrichters 99 verbunden ist. Der andere Anschluß (der Sekundärwicklung 102 ist mit dem anderen Wechselstromanschluß des Gleichrichters über die beiden Wicklungen 75 der Drosselspule 62 verbunden. The electrical circuit shown in Fig. 12 comprises a transformer 98, a full wave rectifier 99 and the choke assembly 62. The transformer has a primary winding 101 which can be connected to an AC power source. The transformer also has a secondary winding 10, one terminal of which is connected to a the AC terminals of the rectifier 99 is connected. The other connection (The secondary winding 102 is connected to the other AC connection of the rectifier Connected via the two windings 75 of the choke coil 62.

Die einzelnen Gleiehrichter der Brückenschaltung 99 sind über einen weiteren Widenstand R2, dessen einer Anschluß mit der negativen Klemme einer besonderen tGleichstromqluelle G verbunden ist, in Flußrichtung vorbelastet. Der Widerstand R2 ist so bemessen, daß die Vorbelastung der Höhe des Magnetisierungsstromes entspricht, den die Drosselspule 62 im ungesättigten Zustand aufnimmt. Dadurch wird erreicht, daß der Magnetisierungsstrom der ungesättigten Drossel sich unmittelbar über die Gleichrichter der Brückenschaltung 9 schließen kann, also nicht über die Belastung R 1 fließt. Die positive Klemme der zusätzlichen Gleichstromquelle kann an Erde gelegt werden, ebenso der negative Anschluß des Brückengleichrichters. The individual rectifiers of the bridge circuit 99 are via a another resistor R2, one connection with the negative terminal of a special one tGleichstromqluelle G is connected, preloaded in the direction of flow. The resistance R2 is dimensioned so that the preload corresponds to the magnitude of the magnetizing current, which the choke coil 62 absorbs in the unsaturated state. This achieves that the magnetizing current of the unsaturated choke is directly on the Rectifier the bridge circuit 9 can close, so not flows through the load R 1. The positive terminal of the additional DC power source can be connected to earth, as can the negative connection of the bridge rectifier.

Da der Magnet 67 in der oben beschriebenen Weise zur Steuerung der Verbraucherspannung schnell bewegt wird, ist die Genauigkeit des erfindungsgemäßen Schalters ebensogut oder besser als die der bisher benutzten Endschalter vom Kontakttyp. Da der Anschlag 72 aus Nylon oder einem Faserstoff besteht, bildet er ein Kissen, Idas ein Prellen des Magneten 67 verhindert. Die Lebensdauer des erfindungsgemäßen Schalters ist größer als die der bisher bekannten Schalter, und asvar infolge der Vermeidung von Kontakten, die einer allmählichen Zerstörung durch Lichtbögen und Verschleiß ausgesetzt sind. Since the magnet 67 in the manner described above to control the Load voltage is moved quickly, the accuracy of the invention Switch as well or better than that of the previously used limit switches of the contact type. Since the stop 72 is made of nylon or a fiber material, it forms a cushion, This prevents the magnet 67 from bouncing. The life of the invention Switch is larger than that of the previously known switch, and asvar as a result of Avoidance of contacts susceptible to gradual destruction by arcing and Are exposed to wear and tear.

Die Fig. 13 bis 15 zeigen weitere Au,sführungs;beispiele der Erfindung. 13 to 15 show further embodiments of the invention.

Fig. 13 stellt eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Schalteinrichtung dar, bei der der Permanentmagnet um eine Achse drehbar ist, die senkrecht zur Verbindung seiner Pole gerichtet ist; Fig. 14 zeigt Iden Permanentmagneten der Anordnung nach Fig. 13 in einer Stellung, in der er den Kern der Drosselspule sättigt; Fig. 15 zeigt ein Anwendungsbeispiel der Erfindung, bei dem mehrere zu schaltende Stromkreise mit einer Steuereinheit verbunden sind. Fig. 13 is a perspective view of one according to the invention Switching device is in which the permanent magnet is rotatable about an axis which directed perpendicular to the connection of its poles; Fig. 14 shows the permanent magnet the arrangement of FIG. 13 in a position in which he has the core of the choke coil saturates; Fig. 15 shows an application example of the invention, in which several to switching circuits are connected to a control unit.

Die Schalteinrichtung nach tdenFig. 13 und 14 umfaßt eine Grundplatte 110, an der Winkel 111 und 112 befestigt sind. Eine Montierungsplatte 113 wider Drosselspule, die aus nichtmagnetischem Material besteht, ist mit Hilfe eines Bolzens 114 justierbar an dem Winkel 111 befestigt. Eine Drosselspule 115 wird an den Endteiten 117 ihres Kernes zwischen zwei Polstücken 116 gehalten; der Kern 115 der Dros.selspule kann aus U-förmigen Blechen derart zusammengesetzt sein, daß er ein gefenstertes Rechteck bildet. Die Polstücke 116 sind dadurch Schrauben 118 mit der Montierungsplatte 113 verbunden. Auf jedem Schenkel des Kerns 115 ist eine Wicklung 119 angeordnet. An der Grundplatte 110 ist ferner ein magnetischer Anker 121 befestigt, dessen Endteile mit 122 bezeichnet sind; er .bildet mit der Grundplatte 110 einen rechten Winkel. The switching device according to tdenFig. 13 and 14 includes a base plate 110, to which brackets 111 and 112 are attached. A mounting plate 113 reflected Choke coil, which is made of non-magnetic material, is with the help of a bolt 114 adjustably attached to the bracket 111. A choke coil 115 is on the end ends 117 of its core held between two pole pieces 116; the core 115 of the throttle coil can be composed of U-shaped sheets in such a way that it is a windowed Forms a rectangle. The pole pieces 116 are thereby screws 118 to the mounting plate 113 connected. A winding 119 is arranged on each leg of the core 115. A magnetic armature 121 is also attached to the base plate 110, the end parts of which are indicated at 122; he. forms a right angle with the base plate 110.

An einer Welle 124, die dadurch einen schnell wirkenden Mechanismus 125 verdrehbar ist, ist ein permanenter Magnet 123 befestigt. Der Mechanismus 125 kann von der Art der an sich bekannten Mechanismen sein, wie sie zum Betriebe von Endlagenschaltern benutzt werden, etwa gemäß der USA.-Patentschrift 1 930047. Der Mechanismus umfaßt einen Hebel 126 der um einen am Anker 121 befestigten Stift 127 drehbar ist. Mit dem Hebel 126 sind zwei Rollen 128 verbunden. Die Rollen 128 können abwechselnd von einem Arm oder anderen Teilen erfaßt werden, die einer Werkzeugmaschine oder einem anderen Gerät angehören, deren Betrieb durch den Endschalter gesteuert wird. On a shaft 124, which creates a fast acting mechanism 125 is rotatable, a permanent magnet 123 is attached. The mechanism 125 may be of the type of mechanisms known per se, such as those used for the operation of Limit switches are used, for example according to US Pat. No. 1 930047. The Mechanism includes a lever 126 around a pin 127 attached to armature 121 is rotatable. Two rollers 128 are connected to the lever 126. The rollers 128 can are alternately gripped by an arm or other parts of a machine tool or belong to another device whose operation is controlled by the limit switch will.

Wenn eine der Rollen 128 erfaßt wird, verdreht ein hier nicht dargestellter Federmechanismus den Magneten 123 in die in der Zeichnung dargestellte Lage. When one of the rollers 128 is detected, one not shown here rotates Spring mechanism moves the magnet 123 into the position shown in the drawing.

Wenn die andere Rolle i28 erfaßt wird, verdreht der schnell wirkende Federmechanismus den Magneten 123 in eine Lage, in der er sich zwischen den Polstücken 116 und parallel zum Drosselkern befindet.When the other roll i28 is gripped, the fast acting one twists Spring mechanism moves the magnet 123 into a position in which it is located between the pole pieces 116 and located parallel to the choke core.

Ein Arm 129 des Hebels t26 berührt dabei einen An schlag 131 am Winkel 112, so daß die Bewegung des Mechanismus in der einen Richtung begrenzt ist. Ein ähnlicher (nicht dargestellter) Arm wirkt mit einem anderen Anschlag zusammen, so daß auch die Bewegung in der anderen Richtung begrenzt ist.An arm 129 of the lever t26 touches a stop 131 at the angle 112 so that movement of the mechanism is limited in one direction. A similar (not shown) arm cooperates with another stop, so that too movement in the other direction is limited.

Die Montierungsplatte 113 der Drossel kann in ihrer Stellung dadurch ju6tiert werden, daß sie gegenüber dem Winkel 111 gedreht wird und in der gewünschten Stellung fixiert wird. In der Darstellung gemäß Fig. 13 bildet die Drosselspule, die aus dem Kern 115, den Spulen 119 und den Polstücken 116 besteht, einen Winkel von 60° -mit der Vertikalen bzw. The mounting plate 113 of the throttle can thereby be in position be adjusted so that it is rotated with respect to the angle 111 and in the desired Position is fixed. In the illustration according to FIG. 13, the choke coil, which consists of the core 115, the coils 119 and the pole pieces 116, form an angle of 60 ° - with the vertical or

300 mit der Horizontalen. Der Anker 121 ist vertikal montiert; wie oben erläutert, kann der Magnet 123 von der vertikalen Lage zwischen ,den Enden 122 des Ankers in eine zum Drosselkern parallele Lage übergeführt werden. Wenn der Magnet 123 parallel zum Drosselkern liegt, befinden sich seine Enden in Nuten 132, die in den Polstücken 116 vorgesehen sind. Die beiden Wicklungen 119 sind in Reihe geschaltet Wenn der Magnet 123 sich in der vertikalen Stellung befindet, wie es in Fig. 13 dargestellt ist, ist sein Fluß durch den Anker 121 geschlossen, so daß nur ein sehr kleiner Fluß in den Drosselkern gelangt. Die Impedanz der Drosselspule ist daher sehr hoch.300 with the horizontal. The anchor 121 is mounted vertically; how As explained above, the magnet 123 can move from the vertical position between the ends 122 of the armature can be transferred into a position parallel to the throttle core. If the Magnet 123 is parallel to the throttle core, its ends are in grooves 132, which are provided in the pole pieces 116. The two windings 119 are in series When the magnet 123 is in the vertical position, as is 13, its flow is closed by armature 121 so that only a very small amount of flow gets into the throttle core. The impedance of the inductor is therefore very high.

Wenn der Magnet 123 durch den schnell wirkenden Mechanismus 125 aus der vertikalen Lage in eine Lage parallel zur Drossel gebracht wird, fließt der vom Magneten erzeugte Fluß durch die Polstücke 116 und den Drosselkern (Fig. 14). Nur ein kleiner Teil des Flusses wird dann durch den Anker 121 geschlossen. Die Verteilung des Flusses im Kern 115 ist die gleiche wie in dem Kern 73 der Fig. 11; sie hat eine geringe Impedanz der Drosselspule zur Folge. When the magnet 123 is made by the fast acting mechanism 125 the vertical position is brought into a position parallel to the throttle, the flows flux generated by the magnet through the pole pieces 116 and the inductor core (Fig. 14). Only a small part of the flow is then closed by the anchor 121. the Distribution of flux in core 115 is the same as in core 73 of Fig. 11; it results in a low impedance of the choke coil.

Es ist zu beachten, daß der Magnet 123 mit den Polstücken 116 nicht in Kontakt kommt, wenn er von der vertikalen Lage in Idie Lage parallel zu den Polstücken gebracht wird. Es tritt also kein Prellen des Magneten taue, was zu einem erheblichen Verschleiß oder zum Bruch führen könnte. Das Prellen des Magneten könnte außerdem eine schädliche Verringerung seines Magnetismus verursachen. Auch zwischen dem Anker 121 und Zudem Permanentmagneten 123 tritt kein körperlicher Kontakt auf. It should be noted that the magnet 123 with the pole pieces 116 does not comes into contact when moving from the vertical position to the position parallel to the pole pieces is brought. So there is no bouncing of the magnet thaw, which leads to a significant Wear or breakage. Magnet bouncing could also cause a detrimental decrease in its magnetism. Even between the anchor 121 and permanent magnets 123, there is no physical contact.

Mit der vorstehend be-schriebenen Schalteinrichtung kann ein Verbraucher in der gleichen Weise verbunden sein, wie es im Zusammenhang mit Fig. 12 geschilder wurde. In Fig. 13 ist eine andere Möglichkeit der Ausbildung des Verbraucherkreises dargestellt. Wie sich aus wider Figur ergibt, sind die W7Sticklungen 119 in Reihe mit einem Widerstand R 2 geschaltet. Der eine Anschluß wider einen Spule ist mit einem Eingangsanschluß E verbunden. Das eine Ende des Widerstandes R2 ist mit einem Ausgangsanschluß A einer Steuereinheit verbunden. Zwischen dem Ausgangsanschluß =4 und einem gemeinsamen Leiter 134 liegt eine Verbraucherschaltung 133. Zwischen dem Eingangsanschluß E und dem gemeinsamen Leiter 134 liegt eine geeignete Wechselstromquelle. With the switching device described above, a consumer be connected in the same way as it is described in connection with FIG became. In Fig. 13 is another possibility of the formation of the consumer circuit shown. As can be seen from the figure, the W7 embroidery 119 are in a row connected with a resistor R 2. One connection against a coil is with an input terminal E connected. One end of the resistor R2 is with a Output terminal A connected to a control unit. Between the output terminal = 4 and a common conductor 134 is a consumer circuit 133. Between input terminal E and common conductor 134 have a suitable source of alternating current.

Parallel zur Verbraucherschaltung 133 liegt ein Gleichrichterelement D1, das in der einen Richtung einen hohen Widerstand aufweist. Ein ähnliches Gleichrichterelement D 2 liegt parallel zum Widerstand R 2.A rectifier element is located in parallel with the consumer circuit 133 D1, which has a high resistance in one direction. A similar rectifier element D 2 is parallel to resistor R 2.

Die Kathode des Gleichrichters D 1 ist über einen WiderstandRl an den Minuspol einer Gleichstromquelle G angeschlossen.The cathode of the rectifier D 1 is on via a resistor R1 connected to the negative pole of a direct current source G.

Wenn sich der Magnet 123 zwischen den Polstücken 116 befindet, ist der Drosselkern gesättigt, so daß nur ein kleiner Teil der angelegten Spannung von der Drossel aufgenommen wird, also der größte Teil als Halbwellen-Gleichspannung am Verbraucher auftritt. Während einer Hälfte jeder Periode, in der die Spannung am Anschluß E positiv ist, fließt ein Strom vom Anschluß E durch die Wicklungen 119 der Drosselspule, den Gleichrichter 02 und den Venbraucher 133. zum gemeinsamen Leiter 134. Während der anderen Haibwelle., in der die Spannung von E negativ ist, fließt ein Strom vom gemeinsamen Leiter 134 durch den Gleichrichter D 1, faden Widerstand R 2 und die Wicklungen der Drossel zum Anschluß E. When the magnet 123 is between the pole pieces 116, is the choke core is saturated, so only a small part of the applied voltage of the choke is added, so the largest part as half-wave DC voltage occurs on the consumer. During one half of each period in which the tension is positive at terminal E, a current flows from terminal E through the windings 119 of the choke coil, the rectifier 02 and the consumer 133. to the common Conductor 134. During the other half wave, in which the voltage of E is negative, a current flows from common conductor 134 through rectifier D 1, filament resistance R 2 and the windings of the choke to connection E.

Wenn der Magnet 123 sich in der vertikalen Stellung befindet, wie es in Fig. 13 dargestellt ist, ist sein Fluß durch den Anker 121 geschlossen, so daß nur ein geringer Teil in den Drosselkern gelangt. Die Imped,anz der Drossel ist Daher sehr hoch, so daß die gesamte angelegte Spannung von der Drossel aufgenommen wird. When the magnet 123 is in the vertical position, like it is shown in Fig. 13, its flow is closed by the anchor 121, so that only a small part gets into the throttle core. The impedance of the choke is therefore very high, so that all of the applied voltage is absorbed by the reactor will.

Die negative Gleichspannung G verursacht einen Stromfluß von dem gemeinsamen Leiter 134 durch den Gleichrichter D1 in Flußrichtung. Dieser Strom durch D 1 nimmt ab, wenn der Magnetisiemngsstro11 der Drosselspule fließt. Der Strom durch R 1 bleibt jedoch etwa derselbe. Solange der Mlagnetisierungsstrom kleiner ist als der ursprüngliche Strom durch D 1, fließt noch ein kleiner Vorwärtsstrom durch D 1, so daß die Spannung an Idem Verbraucher einen kleinen negativen Wert hat. The negative DC voltage G causes current to flow therefrom common conductor 134 through rectifier D1 in the forward direction. This stream through D 1 decreases when the magnetization current of the choke coil flows. The current however, through R 1 remains about the same. As long as the magnetization current is smaller is than the original current through D 1, a small forward current still flows through D 1, so that the voltage at Idem consumer has a small negative value Has.

Es ist zweckmäßig, die Gleichspannung zwischen dem Leiter 134 und dem Anschluß G durch Gleichrichtung der Wechselspannung zu erzeugen, die zwischen dem Leiter 134 und dem Anschluß E besteht. It is appropriate to use the DC voltage between the conductor 134 and to generate the connection G by rectifying the alternating voltage between the conductor 134 and the terminal E consists.

Dann ist jedoch zu berücksichtigen, daß der Magnetisierungsstrom der Drossel der Spannung am Anschluß E um nahezu .900 nacheilt; er hat daher gegenüber dem negativen welligen Gleichstrom durch den Gleichrichter D t nicht einen Phasenunterschied von 1800, wie es an sich erwünscht wäre. Dadurch wird jedoch nur ein geringer Ausgangsimpulls mit einem Leitfähigkeitswinkel von etwa 600 verursacht. Versuche zeigen, daß dieser Impuls einen Phasenunterschied von 900 gegenüber der Ausgangsspannung bei gesättigtem Kern aufweist; dies hat keine nachteilige Wirkung für die Arbeitsweise der logisch entscheidenden magnetischen Schaltelemente, die durch die Schalteinrichtung gesteuert werden. However, it must then be taken into account that the magnetizing current the throttle of the voltage at terminal E lags behind by nearly .900; therefore he has opposite the negative ripple direct current through the rectifier D t does not have a phase difference from 1800, as it would be desirable in itself. However, this results in only a small output pulse with a conductivity angle of about 600. Experiments show that this Pulse has a phase difference of 900 compared to the output voltage when saturated Having core; this has no detrimental effect on the operation of the logically crucial magnetic switching elements controlled by the switching device will.

Man sieht, Idaß (bei positiver Spannung von E der Ausgangsstrom nicht durch den Widerstand R 2 fließt, sondern den GleichrichterD2, der einen geringen Flußspannungsabfall aufweist. Auf diese Weise ist die Regelung der Schaltung verbessert. One sees Idaß (with a positive voltage of E the output current is not flows through the resistor R 2, but the rectifier D2, which has a low Has flow voltage drop. In this way, the control of the circuit is improved.

Bei negativer Spannung von E fließt durch den Widerstand R2 ein Strom, der den Drosselkern des Endlagenschalters rückmagnetisiert. Der Ohmbetrag des Widerstandes R2 kann verhältnismäßig hoch sein, so daß dadurch der Rückmagnetisierungsstrom begrenzt wird. If the voltage of E is negative, a current flows through the resistor R2, which remagnetizes the throttle core of the limit switch. The ohm amount of the resistance R2 can be relatively high, so that this limits the back magnetization current will.

Die vorstehend beschriebene Schaltung ist besonders geeignet für Steuereinheiten, ldie mit magnetisch wirkenden, logisch entscheidenden Schaltelementen ausgerüstet sind. Gemäß Fig. 1.5 können mehrere Endlagenscbalter LS1, LS2 und LS3 einer Steuereinheit zur Steuerung einer entsprechenden Anzahl von Verbraucherschaltungen, die sämtlich mit dem gemeinsamen Leiter 134 verbunden sind, zugeordnet sein. Bei der vorliegenden Schaltung ist es nicht erforderlich, für jeden Endlagenschalter eine besondere Sekundärwickliung des Transformators vorzusehen. Weiterhin braucht man auch nicht für jeden Endlagenschalter eine besondere Gleichstromquelle vorzusehen, um zu verhindern, daß der Magnetisierungsstrom der Drossel über den Verbraucher fließt. The circuit described above is particularly suitable for Control units with magnetically acting, logically decisive switching elements are equipped. According to FIG. 1.5, several limit switches LS1, LS2 and LS3 a control unit for controlling a corresponding number of consumer circuits, which are all connected to the common conductor 134, assigned. at In the present circuit it is not necessary for each limit switch to provide a special secondary winding of the transformer. Continue to need it is also not necessary to provide a special direct current source for each limit switch, to prevent the magnetizing current of the choke on the consumer flows.

Die einzigen erforderlichen Spannungsquellen sind die Wechselspannungsquelle und die negative Gleichspannungsquelle, die bei Steuereinheiten mit magnetisch arbeitenden, logisch entscheidenden Elementen an sich verfügbar sind. Es versteht sich, daß die richtige Pha!senlbeziehung zwischen der Wechselspannung und der Welligkeit der negativen Gleichspannung beachtet wenden muß. The only voltage sources required are the AC voltage source and the negative DC voltage source, which is used in control units with magnetically operating, logically decisive elements are available per se. It goes without saying that the correct phase relationship between the alternating voltage and the ripple of the negative DC voltage must be observed.

Schaltungen mit logisch entscheidenden Elementen sind bei Verwendung Ider erfindungsgemäßen Schalteinrichtungen einfacher und haben bessere Eigenschiaften als Schfaltungen mit bisher bekannten Endlagenschaltern. Das vorliegende System erfordert lediglich Gleichrichterelemente und Widerstände in Verbindung mit einem kontaktlosen Schaltelement mit sättigbaren Drosselspulen. Die erforderlichen Schaltverbindungen sind unkompliziert; ein relativ große Anzahl von Schalteinheiten kann einer einzigen Steuereinrichtung zugeordnet werden. Circuits with logically decisive elements are in use Ider switching devices according to the invention are simpler and have better properties than circuits with previously known limit switches. The present system only requires rectifier elements and resistors in conjunction with one contactless switching element with saturable choke coils. The necessary circuit connections are straightforward; a relatively large number of switching units can be a single one Control device are assigned.

Die Fig. 16 und 17 zeigen weitere Au,sführungsbeispiele der Erfindung. 16 and 17 show further embodiments of the invention.

In der in Fig. 16 dargestellten Abwandlung der Erfindung sind die Wicklungen 119 auf einen Drosselkern angeordnet, der an seinen Endteilen 117 zwischen zwei Polstücken 116' gehalten wird. In jedes Polstück 116 ist eine Nut 141 eingelasse;i. Ein Magnet anker 121' besitzt Teile 142, die sich mit der einen Fläche der Nuten 141 auf Idem gleichen Niveau befinden. Ein Magnet 123', der im wesentlichen Hufeisenform hat, wird von einer Platte 143 getragen, die an einer drehbaren Weile 114 befestigt ist. Die Platte 143 kann an der Welle 144 durch eine Madenschraube 145, die durch den Bund 146 geführt ist, befestigt sein. In the modification of the invention shown in FIG. 16, the Windings 119 arranged on a choke core, which at its end parts 117 between two pole pieces 116 'is held. A groove 141 is let into each pole piece 116; i. A magnetic armature 121 'has parts 142, which are with one surface of the grooves 141 are at the same level. A magnet 123 'which is essentially horseshoe shaped is carried by a plate 143 which is attached to a rotatable shaft 114 is. The plate 143 can be attached to the shaft 144 by a grub screw 145 which passes through the collar 146 is guided, be attached.

Der Magnet 123' wird mit Hilfe der Welle 144 durch einen geeigneten Mechanismus gedreht. Wenn der Magnet 123' sich in der Lage befindet, wie sie in Fig. 16 dargestellt ist, wird der Magnetfluß durch den Anker 121' geschlossen, so daß er den Drosselkern nicht durchsetzt. Der Drosselkern ist daher ungesättigt, und die Ausgangsspannung des Schaltsystems hat ihren kleinsten Wert. Wenn der Magnet 123' sich zwischen den Polstücken 116' befindet, durchsetzt im wesentlichen sein gesamter Fluß den Drosselkern. The magnet 123 'is with the help of the shaft 144 by a suitable Mechanism rotated. When the magnet 123 'is in the position shown in FIG 16, the magnetic flux is closed by the armature 121 ', so that it does not penetrate the inductor core. The choke core is therefore unsaturated, and the output voltage of the switching system has its lowest value. When the magnet 123 'is located between the pole pieces 116', be penetrated substantially entire river the throttle core.

Nur ein sehr geringer Teil des Flusses wird durch den Anker geschlossen. Die Ausgangsspannung des Systems hat dann demnach ihren größten Wert.Only a very small part of the river is closed by the anchor. The output voltage of the system then has its greatest value.

Wenn die Welle 144 weiterrotiert, entfernt sich wider Magnet 123' vom Drosselkern, so daß die Ausgangsspaunung von ihrem maximalen auf den minimalen Wert fällt. Der Magnetanker 121' hat die Aufgabe, die Änderungsgeschwindigkeit der Ausganglsspannung von »Aus« nach »Ein« und umgekehrt zu vergrößern. When shaft 144 continues to rotate, magnet 123 'moves away from the choke core, so that the output voltage from its maximum to the minimum Value falls. The armature 121 'has the task of the rate of change of To increase the output voltage from »Off« to »On« and vice versa.

Bei Idem soeben beschriebenen Aufbau entsteht kein körperlicher Kontakt zwischen den Magneten 123 und den Polstücken 116. Es tritt daher auch kein Prellen des Magneten gegen die Polstücke oder den Anker auf. Weiterhin kann die Welle 144 bei der Betätigung der Schalteinrichtung in jeder Richtung gedreht werden, wobei die elektrische Wirkungsweise in jedem Fall dieselbe ist. There is no physical contact with the structure just described between the magnets 123 and the pole pieces 116. There is therefore no bouncing of the magnet against the pole pieces or the armature. Furthermore, the shaft 144 are rotated in each direction upon actuation of the switching device, wherein the electrical mode of operation is the same in each case.

Man erkennt, tdaß die Schalteinrichtung nur während eines kleinen Teiles jeder Drehung der Welle 144 eine Ausgangsspannung liefert. Ausgangsspannungen während eines beliebigen vorgegebenen Teiles der Drehung können in der Weise erzielt werden, daß jeweils eine Drosselspule, deren Ausgangsstrom ein magnetisches Element eines Steuersystems erregt, an dem geeigneten Punkt Ides Umfanges der Platte 143 angeordnet wird. Eine andere Drosselspule kann dann an jedem gewünschten Punkt des Umfanges der Scheibe 143 vorgesehen sein und derart wirken, daß sie das magnetische Element entregt oder ein anderes magnetisches Element erregt. Falls eine Uberlappung auftritt, können die einzelnen Einheiten in der Richtung der Welle 144 übereinander angeordnet werden. It can be seen that the switching device only during a small Part of each rotation of shaft 144 provides an output voltage. Output voltages during any given part of the rotation can be achieved in that way be that in each case a choke coil, the output current of which is a magnetic element of a control system, at the appropriate point on the periphery of the plate 143 is arranged. Another reactor can then at any desired Point of the circumference of the disc 143 and act so that they Magnetic element de-energized or another magnetic element energized. If If an overlap occurs, the individual units can move in the direction of the shaft 144 are arranged one above the other.

Bei der Konstruktion nach Fig. 17 ist eine lineare Bewegung des Magneten 123' vorgesehen. Der Magnet wird von einer Lage, in der er sich zwischen den Endteilen des Ankers 121' befindet, in eine andere Lage gebracht, in der er in die Nuten 141 der Polstücke 116' eingreift. In the construction of Fig. 17 there is linear movement of the magnet 123 'provided. The magnet is made from a position in which it is located between the end pieces of the armature 121 'is brought into a different position in which it is in the grooves 141 the pole pieces 116 'engages.

Der Magnet 123' wird von der hin- und hergehenden Stange 148 getragen, die in Lagern 149 montiert ist. Ein Nocken 151, der von einer Welle 144' angetrieben wird, steht in Berührung mit einer Rolle 152, so daß die Stange 148 mit dem Magneten 123' bei der Drehung der Welle 144' hin- und herbewegt wird. The magnet 123 'is carried by the reciprocating rod 148, which is mounted in bearings 149. A cam 151 driven by a shaft 144 ' is, is in contact with a roller 152 so that the rod 148 with the magnet 123 'is reciprocated as the shaft 144' rotates.

Eine Feder 153 bewirkt die Rückstellung der Stange 148 und des Magneten 123'. Solange sich der Magnet 123' zwischen den Schenkeln 122' Ides Ankers 121' befindet, liefert das Schaltsystem keine Ausgangs spannung. Wenn der Magnet sich zwischen den Polstücken 116' befindet, hat die Ausgangsspannung ihren größten Wert. Die Welle 144' kann in jeder gewünschten Weise angetrieben und Nocken verschiedener Arten können verwendet werden, so daß während irgendeines gewünschten Teiles der Drehung eine Ausgangsspannung auftritt.A spring 153 resets the rod 148 and the magnet 123 '. As long as the magnet 123 'is between the legs 122' Ides anchor 121 ' the switching system does not supply any output voltage. When the magnet is is between the pole pieces 116 ', the output voltage has its greatest value. The shaft 144 'can be driven in any desired manner and cams of various kinds Types can be used so that during any desired portion of the Rotation an output voltage occurs.

Es ist ersichtlich, daß auch die kontaktlosen Schalter nach den Fig. 16 und 17 Idie an einem Verbraucher liegende Spannung in ähnlicher Weise zu steuern gestatteten wie Kontakt- oder Messerschalter; sie haben jedoch diesen gegenüber den Vorteil einer größeren Zuverlässigkeit und Lebensdauer, da sie nicht einem Verschleiß durch Lichtbogenbildung ausgesetzt sind. Sie sind ebenso wie die früher beschriebenen Ausführungsbeispiele Ider Erfindung vor allem geeignet, in Verbidung mit logisch entscheidenden magnetischen Schaltelementen als Endiagenschalter den Arbeitsvorgang einer Werkzeugmaschine oder eines anderen Gerätes zu steuern. It can be seen that the contactless switches according to FIGS. 16 and 17 I control the voltage applied to a consumer in a similar way permitted such as contact or knife switches; however, they have to face these the advantage of greater reliability and service life, as they do not wear out are exposed to arcing. They are just like those described earlier Embodiments of the invention are particularly suitable in connection with logical critical magnetic switching elements as limit switches the work process to control a machine tool or other device.

PATENTANSPROCHE: 1. Kontaktlose Schalteinrichtung für Wechselstrom, gekennzeichnet durch eine Drossel spule mit einem in sich geschlossenen, sättigbaren Eisenkern, der auf zwei gegenüberliegenden Schenkeln zwei in Reihe geschaltete, von ;dem Wechselstrom durchflossene, gleichsinnige Wicklungen trägt, und Idurch einen Permanentmagneten, Ider zwischen einer Stellung, in der er den Kern zwischen den Wicklungen diametral überbrückt und den Drosselker.n sättigt (»Ein«-Stellung), und einer Stellung, in der er den Fluß des Kernes im wesen lichen nicht beeinflußt (»Aus «-S teilung), beweglich ist. PATENT CLAIM: 1. Contactless switching device for alternating current, characterized by a choke coil with a self-contained, saturable Iron core with two in series connected on two opposite legs, from; the alternating current carries co-directional windings, and I through a permanent magnet, Ider between a position in which he has the core between diametrically bridged the windings and saturates the throttle core ("on" position), and a position in which it does not essentially affect the flow of the core ("Off" -S division), is movable.

Claims (1)

2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die unbewiekelten Schenkel --des Drosselkerns Polstücke aus magnetischem Material aufweisen. 2. Switching device according to claim 1, characterized in that the bare legs - of the reactor core - pole pieces made of magnetic material exhibit. 3. Schalteinrichtung nach Anspruch2, dadurch gekennzeichnet, daß Idie Polstücke Vertiefungen zur Aufnahme der Pole des Permanentmagneten in »Ein«-Stellung aufweisen. 3. Switching device according to claim 2, characterized in that The pole pieces have recesses to accommodate the poles of the permanent magnet in the "on" position exhibit. 4. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anker vorgesehen ist, über den sich der Fluß des Permanentmagneten in »Aus«-Stell,ung schließt. 4. Switching device according to claim 1, characterized in that an armature is provided through which the flux of the permanent magnet is in "off" position, ung closes. 5. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet beim Schaltvorgang eine lineare Bewegung ausführt. 5. Switching device according to claim 1, characterized in that the permanent magnet executes a linear movement during the switching process. 6. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, durch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet beim Schaltvorgang eine Drehbewegung ausführt. 6. Switching device according to claim 1, characterized in that the Permanent magnet performs a rotary movement during the switching process. 7. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage des Permanentmagneten nur in einer Schaltstellung, insbesondere der »Aus«-StelLung, stabil ist. 7. Switching device according to claim 1, characterized in that the position of the permanent magnet only in one switching position, in particular the »off« position, is stable. 8. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage des Permanentmagneten in beiden Schaltstellungen stabil ist und daß die Uberführung des Permanentmagneten von der einen in die andere Stellung durch einen schnell wirkenden Schnappmechanismus erfolgt. 8. Switching device according to claim 1, characterized in that the position of the permanent magnet is stable in both switching positions and that the Transfer of the permanent magnet from one position to the other by one quick-acting snap mechanism takes place. 9. Schalteinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet an einer Welle befestigt ist, bei Ideren Drehung (in beliebiger Richtung) er nacheinander mit dem Kern der Drosselspule und mit dem Anker in magnetischen Kontakt gelangt. 9. Switching device according to claim 4, characterized in that the permanent magnet is attached to a shaft, with any rotation (in any Direction) he successively with the core of the choke coil and with the armature in magnetic Contact reached. 10. Schalteinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Drosselsplulen und Anker um die Welle heruin angeordnet sind. 10. Switching device according to claim 9, characterized in that several choke coils and armature are arranged around the shaft. 11. Schalteinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Permanentmagnete mit zugeordneten Drosselspulen und Ankern in Achsrichtung der Welle übereinander angeordnet sind. 11. Switching device according to claim 9, characterized in that several permanent magnets with associated choke coils and armatures in the axial direction the shaft are arranged one above the other. 12. Schalteinrichtung nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet. daß die lineare Bewegung des Permanentmagneten durch eine in beliebiger Richtung drehbare Welle über einen Nocken gesteuert ist. 12. Switching device according to claim, characterized. that the linear movement of the permanent magnet by a rotatable in any direction Shaft is controlled by a cam. 13. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in beiden Schaltstellungen des Permaneutmagneten Anschlagstücke aus nichtmagnetischem, elastischem Material vorgesehen sind, die ein Prellen des Permanentmagneten verhüten. 13. Switching device according to claim 1, characterized in that In both switch positions of the permanent magnet, stop pieces made of non-magnetic, elastic material are provided, which prevent bouncing of the permanent magnet. 14. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Ider Permanentmagnet in keiner Stellung ortsfeste Teile der Einrichtung berührt. 14. Switching device according to claim 1, characterized in that The permanent magnet does not touch stationary parts of the device in any position. 15. Schalteinrichtung nach Anspruch 1 zur Speisung eines GleichstromQverbrauchers, dadurch gekennzeichnet, daß der von der Drosselspule im ungesättigten Zustand aufgenommene Magnet sierungsstrom durch einen niederohmigen Nebenweg parallel zum Verbraucher fließt. 15. Switching device according to claim 1 for feeding a direct current consumer, characterized in that the absorbed by the choke coil in the unsaturated state Magnetizing current through a low-resistance bypass parallel to the consumer flows. 16. Schalteinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die Drosselspule gesteuerte Wechselstrom Idurch eine Gleichrichter-13rückensch,altu,ng gleichgerichtet ist, deren Gleichrichterelemente in Flußrichtung bis zur Höhe des M'agnetisierungsstromes vorbelastet sind. 16. Switching device according to claim 15, characterized in that the alternating current controlled by the choke coil is passed through a rectifier circuit is rectified, the rectifier elements in the flow direction up to the level of the Magnetization current are preloaded. 17. Schalteinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum Verbraucher ein Ventil liegt, das in Flußrichtung bis zur Höhe des Magnetisierungsstromes der Drosselspule vorbelastet ist, und daß in Reihe mit dieser Parallelschaltung ein weiteres, entgegengesetzt gepoltes Ventil liegt, das durch einen Widerstand überbrückt ist. 17. Switching device according to claim 15, characterized in that parallel to the consumer there is a valve that runs in the direction of flow up to the height of the Magnetizing current of the inductor is biased, and that in series with this Parallel connection is another, oppositely polarized valve, which through a resistor is bridged. 18. Steuereinheit mit mehreren Schalteinrichzungen nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Wechselstromanschl'uß und die Vonbelalstungsstromquelle allen Schalteinrichtungen gemeinsam sind. 18. Control unit with several switching devices according to claim 17, characterized in that the one alternating current connection and the Exposure current source are common to all switching devices. 19. Verwendung von Schalteinrichtungen nach Anspruch 1 als Endlagenschalter zur Steuerung von Maschinen, insbesondere in Verbindung mit logisch entscheidenden magnetisch wirkenden Schaltelementen. 19. Use of switching devices according to claim 1 as limit switches for controlling machines, especially in connection with logically decisive magnetically acting switching elements. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentanmeldung N 4169 VIII a/21 a4 (bckanntgemacht am 25. 6. 1953); Buch von Strom: »Magnetic Amplifier«, 1955, S.469, Fig. 27, 14; deutsche Patentanmeldung G 5454VIIIa/21g; USA.-Patentschrift Nr. 2395 881. Considered publications: German patent application N 4169 VIII a / 21 a4 (announced on June 25, 1953); Book of Strom: »Magnetic Amplifier«, 1955, p.469, Figs. 27, 14; German patent application G 5454VIIIa / 21g; U.S. Patent No. 2395 881.
DEW21253A 1956-06-28 1957-05-27 Contactless switching device for alternating current Pending DE1081924B (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2810431A1 (en) * 1977-03-12 1978-09-14 Omron Tateisi Electronics Co CONTACTLESS SWITCH AND METHOD OF ITS MANUFACTURING
DE102011078606A1 (en) * 2011-07-04 2013-01-10 Zf Friedrichshafen Ag Plunger switch for lubricating plunger with lubrication fluid i.e. transmission oil, in gear box of motor car, has guiding sleeve extending from housing element to another housing element for forming chamber, where chamber surrounds sleeve

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US2395881A (en) * 1940-08-02 1946-03-05 Raytheon Mfg Co Controlled peaking trasformer

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