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Gekapseltes Schutzrohrkontaktrelais Die Erfindung betrifft ein in
einer aus magnetisierbarem Werkstoff hergestellten Kapsel untergebrachtes Schutzrohrkontaktrelais,
bei dem die Schutzrohrkontakte innerhalb der Erregerspule angeordnet und sämtliche
Anschlüsse auf einer Seite herausgeführt sind.
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Es ist bereits ein Schutzrohrkontaktrelais mit zwei Lagen von Schutzrohrkontakten,
einer gemeinsamen, diese umgebenden Erregerspule und zwei aus Blechstreifen gebildeten
magnetischen Rückführungen bekannt. Die Blechstreifen, die den magnetischen Fluß
von einem Kontaktfederende zum anderen Kontaktfederende eines jeden Schutzrohrkontaktes
außen um die Erregerspule herumführen, haben die Form eines U mit an den Enden nach
außen abgebogenen Flächen. Die abgebogenen Flächen der Blechstreifen liegen unter
Einhaltung eines zur Isolierung erforderlichen Abstandes an den Kontaktfederenden
an und schaffen damit eine relativ große übergangsflache für den magnetischen Fluß.
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Ferner ist ein mit einem parallel zu den Kontaktfedern magnetisierten
Dauermagneten ausgerüstetes Schutzrohrkontaktrelais bekannt, bei dem die aus den
Schutzrohren herausragenden Kontaktfederenden durch außerhalb der Erregerwicklung
verlaufende magnetisierbare Rückflußbügel magnetisch verbunden sind. Die Rückflußbügel
haben eine U-förmige Gestalt und weisen an ihren Enden nach außen abgewinkelte Flächen
auf, die unter Wahrung einer Isolierstrecke an den Kontaktfederenden anliegen.
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Es sind auch Schutzrohrkontaktrelais bekanntgeworden, bei denen die
Schutzrohrkontakte in ebenen Lagen nebeneinander angeordnet sind und bei denen die
Anschlußenden der Kontaktfedern miteinander über eine'Rückführung magnetisch verbunden
sind. Die magnetisierbare Rückführung besteht aus einem einen Rahmen bildenden Blechstreifen,
in dessen Fensteröffnung die Erregerwicklung mit den von ihr umschlossenen -Schutzrohrkontakten
liegt und dessen Seitenstege unter Wahrung einer elektrischen Isolation flach auf
den Anschlußenden der Kontaktfedern aufliegen.
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Ferner ist ein Schutzrohrkontaktrelais bekannt, bei dem die Kontaktfederenden
der in ebenen Lagen angeordneten Schutzrohrkontakte miteinander über eine pro Lage
gemeinsame magnetische Rückführung magnetisch verbunden sind. Die magnetische Rückführung
ist durch Abwinklung aus einem ebenen Blechstreifen entstanden. Sie umfaßt die Erregerwicklung
und liegt mit ihren nach außen angewinkelten Enden unter Wahrung einer elektrischen
Isolation flach auf den Anschlußenden der Kontaktfedern auf. Man hat auch bereits
ein Schutzrohrkontaktrelais in einer Kapsel aus nichtmagnetischem Werkstoff untergebracht,
dessen Öffnung vergossen ist; bei dieser Ausführung sind sämtliche Anschlußenden
zu den Kontaktfederenden auf einer Seite der Kapsel herausgeführt. Dabei werden
die mit den an der der Kapselöffnung abgewandten Seite der Schutzrohrkontakte liegenden
Kontaktfederenden verbundenen Anschlußenden, die außen an der Erregerspule vorbeigeführt
sind, auch zur Rückführung des magnetischen Flusses verwendet.
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Ferner ist bekannt, bei einem Schutzrohrkontaktrelais mit in einer
auf einen Spulenkörper gewickelten Spule liegenden Schutzrohrkontakten im Anschluß
an die Spulenflansche Tragstücke vorzusehen, auf die die Spule außen umgreifende
Flußleitbleche zur Auflage gebracht werden. Den Flußleitblechen gegenüber, nur durch
die Tragstücke getrennt, liegen zur Vergrößerung der übergangsflache für den magnetischen
Fluß rechtwinklig abgebogene Kontaktelemente, die an die Kontaktfederenden angeschweißt
sind.
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Zur Verbesserung der Ansprechempfindlichkeit eines Schutzrohrkontaktrelais,
bei dem die Schutzrohrkontakte innerhalb der Erregerspule liegen, ist es weiterhin
bekannt, jedem Schutzrohrkontakt einen eigenen Rückfußbügel zuzuordnen. -Jeder dieser
Rückflußbügel umfaßt die Erregerwicklung und liegt mit seinen nach außen abgewinkelten
Enden unter Wahrung einer elektrischen Isolation flach auf den Anschlußenden der
entsprechenden Kontaktfeder auf.
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Ferner ist ein Schutzrohrkontaktrelais mit innerhalb einer Erregerspule
angeordneten Schutzrohrkontakten bekannt, bei dem die magnetische Rückführung aus
zwei Kernblechen besteht, die, einander weit überlappend, von beiden Enden auf die
Erregerspule aufgeschoben sind. Da die Kontaktfederenden galvanisch mit den Kernblechen
verbunden sind, ist zwischen den Kernblechen eine dünne Isolierfolie vorgesehen.
Weiterhin
hat man versucht, die Eigenschaften des magnetischen Kreises der Erregerspule eines
Schutzrohrkontaktrelais dadurch zu verbessern, daß man die Erregerspule innen und
außen fast vollkommen mit magnetisierbarem Werkstoff umkleidet hat. Nur in der Nähe
der Kontaktstelle des Schutzrohrkontaktes hat man keinen magnetisierbaren Werkstoff
vorgesehen und dadurch den erwünschten Übertritt des magnetischen Flusses auf die
Kontaktfedern erreicht.
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Alle diese Schutzrohrkontaktrelais, bei denen die Schutzrohrkontakte
innerhalb der Erregerspule angeordnet sind, sind mit dem Nachteil einer schlechten
Abschirmung gegen äußere magnetische Streufelder behaftet. Dadurch, daß zur Rückführung
des magnetischen Flusses die Erregerspule außen umgreifende Blechbügel vorgesehen
sind, die an den Schutzrohrkontaktenden nur an einer Seite oder an zwei Seiten anliegen,
kann durch äußere Magnetfelder eine unerwünschte Beeinflussung der Schutzrohrkontakte
hervorgerufen werden.
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Dieser Nachteil tritt bei anderen bekannten, gekapselten Schutzrohrkontaktrelais
nicht auf; bei diesen Relais wird nämlich die magnetische Rückführung entweder durch
eine magnetisch leitende Vergußmasse oder durch magnetisch leitende Teller vervollständigt,
die in Sicken einer Kapsel aus magnetisch leitendem Werkstoff gefaßt sind.
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Um bei derartigen Relais die Möglichkeit zu schaffen, die Ansprechempfindlichkeit
nach erfolgter Herstellung in Abhängigkeit von den jeweiligen Bedingungen am Einbauort
ändern zu können, ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß die Kapsel mittels eines
mit ihr verschraubbaren Deckels aus magnetisierbarem Werkstoff verschlossen ist
und daß die Ansprechempfindlichkeit des Schutzrohrkontaktrelais mittels durch Schraubung
des Deckels erzielbarer Abstandsänderungen zwischen dem Boden des Dekkels und den
diesem benachbarten Enden der Schutzrohrkontakte und/oder zwischen dem Boden der
Kapsel und den anderen Enden der Schutzrohrkontakte einstellbar ist.
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Es ist zwar eine Kontaktanordnung bekannt, bei der in einem röhrenförmigen
Gehäuse zwei feste und ein schwingender Ankerkontakt nach Art eines Schutzrohrkontaktes
angeordnet sind, wobei das röhrenförmige Gehäuse von einer Treiberspule umgeben
und diese wiederum in einem aus einem Material hoher Permeabilität hergestellten
abschirmenden Gehäuse untergebracht ist, aber bei dieser bekannten Kontaktanordnung
handelt es sich um einen Vibrator und nicht um ein Schutzrohrkontaktrelais. Das
abschirmende Gehäuse wird bei der bekannten Anordnung nicht zur Rückführung des
magnetischen Flusses benutzt. Auch ist das aus einer Kapsel bestehende Gehäuse der
bekannten Kontaktanordnung mit mehreren Schrauben befestigt, wobei eine Änderung
der Verhältnisse im magnetischen Kreis durch Lageänderung der den Magnetfluß führenden
Teile nicht vorgesehen ist.
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Bei dem erfindungsgemäßen Schutzrohrkontaktrelais erfolgt die Einstellung
der Ansprechempfindlichkeit auf die entsprechende Höhe durch Veränderung der Einschraubtiefe
des Deckels unter Einhaltung eines entsprechenden Luftspaltes zwischen der Grundfläche
des Deckels und den benachbarten Enden der Schutzrohrkontäkte bzw. zwischen dem
Boden der Kapsel und den anderen Enden der Schutzrohrkontakte. Um einerseits den
Luftspalt einzuhalten und um andererseits ein Anliegen des jeweils einen Endes der
Schutzrohrkontakte an den Boden der Kapsel zu gewährleisten, sind zwischen dem Deckel
und den Schutzrohrkontakten abstandhaltende Elemente vorgesehen.
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Ist eine stufenlose Einstellung der Ansprechempfindlichkeit erwünscht,
dann wird man die abstandhaltenden Elemente aus nachgiebigem, federndem Werkstoff
herstellen. Sollen dagegen von vornherein, schon bei der Fertigung; die Schutzrohrkontaktrelais
mit unterschiedlicher, jedoch wohldefinierter Ansprechempfindlichkeit ausgestattet
sein, dann können zwischen Deckel und Schutzrohrkontakten Isolierfolien oder nichtmagnetisierbare
Scheiben unterschiedlicher Dicke gelegt werden.
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Die Erfindung erstreckt sich sowohl auf Schutzrohrkontaktrelais mit
einem innerhalb der Erregerspule angeordneten Schutzrohrkontakt als auch auf Schutzrohrkontaktrelais
mit mehreren innerhalb der Erregerspule liegenden Schutzrohrkontakten.
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In der Figur ist ein Ausführungsbeispiel eines Schutzrohrkontaktrelais
gemäß der Erfindung mit einem Schutzrohrkontakt gezeigt. In der aus magnetisierbarem
Werkstoff hergestellten Kapsel 1 ist die auf den Spulenkörper 2 gewickelte Erregerspule
3 untergebracht. Innerhalb der Erregerspule 3 ist der Schutzrohrkontakt 4 angeordnet,
der mit seinen Enden an den Boden der Kapsel 1 und an die Grundfläche des Deckels
5 stößt. Der Deckel 5 aus magnetisierbarem Werkstoff dient ebenso wie die Kapsel
t zur Rückführung des magnetischen Flusses und zur Abschirmung des Schutzrohrkontaktes
4. Zur elektrischen Isolation der Enden des Schutzrohrkontaktes von der Kapsel 1
und vom Deckel 5 sind Isolierfolien G und 7 vorgesehen. Es ist jedoch nicht unbedingt
erforderlich, daß beide Enden des Schutzrohrkontaktes galvanisch vom Deckel 5 und
von der Kapsel 1 getrennt sind. Es ist nämlich auch möglich, entweder die Kapsel
1 oder den Deckel 5 als elektrische Zuleitung zu einer Kontaktfeder des Schutzrohrkontaktes
4 zu verwenden.
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Um die Stromzuführungsleitungen 8 und 9 für die Erregerspule 3 und
die Anschlußleitungen 10 und 11 für den Schutzrohrkontakt 4 in die Kapsel 1 hineinführen
zu können, weist die Kapsel an ihrem oberen Teil eine in der Figur nicht gezeigte
öffnung auf. Damit der Deckel s fest auf dem anderen Ende des Schutzrohrkontaktes
4 aufliegt, ist zwischen dem Spulenflansch 12 und der Grundfläche des Deckels 5
ein Spalt 13 vorgesehen, in dem auch die zu den Kontaktfedern des Schutzrohrkontaktes
4 führenden Anschlußleitungen 10 und 11 geführt sind.
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Zur Verbindung des Deckels 5 mit der Kapsel 1 ist am oberen inneren
Teil der Kapsel t und am Deckel 5 ein .Gewinde vorgesehen. Der Deckel 5 kann infolgedessen
in die Kapsel eingeschraubt werden, und zwar so weit, bis seine Grundfläche an .dem
anderen Ende des Schutzrohrkontaktes 4 anliegt. Außerdem ist es bei einem entsprechend
geformten Deckel möglich, in Abweichung von der Figur dem Deckel ein Innengewinde
und der Kapsel an ihrem oberen 'feil ein Außengewinde zu geben und den Deckel auf
die Kapsel aufzuschrauben.
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Ferner ist es möglich, den Deckel auf der Kapsel mittels eines Preßsitzes
zu befestigen. Zu diesem Zweck sind die anenanderliegenden Teile der Kapsel und
des Deckels konisch geschliffen. Es ergeben sieh in diesem Fall besonders günstige
Verhältnisse für
die vom Deckel und von der Kapsel gebildete magnetische
Rückführung; denn die aneinandergepreßten Teile weisen keinen Luftspalt auf; so
daß die zwischen dem Deckels und der Kapsell liegende Übergangsfläche für den magnetischen
Fluß nur einen äußerst geringen Widerstand darstellt.
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Es ist vorteilhaft, zum Aufbau des Schutzrohrkontaktrelais einen Schutzrohrkontakt4
zu verwenden, der außer den Kontaktfedern 14 und 15 an der- Kontaktgabe nicht beteiligte,
zur Flußführung dienende Teile 16, 17, 18 und 19 aufweist. Ein solcher Schutzrohrkontakt
4 weist einen geringen magnetischen Widerstand auf und besitzt infolge Flußüberlagerung
an der Kontaktstelle und infolge der Erzeugung von zusätzlichen, die Kontaktbetätigung
unterstützenden abstoßenden Kräften eine hohe Ansprechempfindlichkeit. Außerdem
besitzt dieser Schutzrohrkontakt an seinen Enden eine relativ große Fläche, wodurch
der sich zwischen den Enden des Schutzrohrkontaktes und dem Boden der Kapsel l einerseits
und der Grundfläche des Deckels 5 andererseits ausbildende magnetische Widerstand
verringert wird.
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Die Ausführung des Schutzrohrkontaktrelais ist jedoch nicht nur auf
die Verwendung von mit zur Flußführung dienenden Teilen versehenen Schutzrohrkontakten
beschränkt, sondern es lassen sich auch Schutzrohrkontakte verwenden, bei denen
nur die Kontaktfedern aus dem Schutzrohr herausgeführt sind. Zur Erzielung einer
großen Übergangsfläche für den magnetischen Fluß ist es dann vorteilhaft, die aus
dem Schutzrohr herausragenden Kontaktfederenden rechtwinklig abzubiegen, so daß
auch bei der Verwendung eines solchen Schutzrohrkontaktes eine genügend große Übergangsfläche
für den magnetischen Fluß vorhanden ist. .
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Die Ansprechempfindlichkeit des Schutzrohrkontaktrelais wird - wie
bereits erwähnt - in großem Maße auch von dem magnetischen Widerstand bestimmt,
der sich zwischen den Enden der Schutzrohrkontakte und dem Boden der Kapsel 1 und
der Grundfläche des Deckels 5 ausbildet. Um diesen magnetischen Widerstand möglichst
-klein zu halten, kann man vorteilhafterweise die Enden der Kontaktfedern schleifen.
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Es kann vorteilhaft sein, wenn das Schutzrohrkontaktrelais gegenüber
der äußeren Atmosphäre abgeschlossen ist. Bei dem beschriebenen Schutzrohrkontaktrelais
läßt sich ein hermetischer Abschluß in einfacher Weise dadurch erzielen, daß das
Gewinde zwischen Kapsel t und Deckel 5 mit einem geeigneten Dichtungsmittel, z.
B. Kuststoff oder Glas, vergossen wird. Die öffnung für- die Stromzuführungsleitungen
der Erregerspule und für die Anschlußleitungen der Schutzrohrkontakte läßt sich
in bekannter Weise durch eine eingeschmolzene Glasperle verschließen. Es ist also
bei dem Schutzrohrkontaktrelais ein relativ kleiner Arbeitsaufwand notwendig, um
es gegen Gas oder Flüssigkeiten abzudichten.
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Außerdem kann das abgedichtete Schutzrohrkontaktrelais mit einem Schutzgas
gefüllt werden.