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Schutzrohrkontakt Die Erfindung betrifft einen Schutzrohrkontakt mit
jeweils einer auf jeder Seite des Schutzrohres geführten, beweglichen Kontaktfeder
aus magnetisierbarem Werkstoff.
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Schutzrohrkontakte bestehe-- bekanntlich aus einem als Schutzrohr
dienenden Glasrohr, in das die zur Kontaktbetätigung erforderlichen Kontaktfedern
eingeschmolzen sind. Die Kontaktfedern sind aus ferromagnetischem Werkstoff hergestellt
und können daher den dem Schutzrohrkontakt aufgedrückten Steuerfluß führen. Wird
dem Schutzrohrkontakt in bekannter Weise ein Steuerfluß aufgedrückt, der die Kontaktfedern
in deren Längsrichtung durchsetzt, dann bilden sich an den im Schutzrohr liegenden
Kontaktfederenden Magnetpole aus, die in Abhängigkeit von der Lage der Kontaktfedern
zueinander gleiche oder unterschiedliche Polarität aufweisen. Entsprechend der Polarität
der an den Kontaktfederenden sich ausbildenden Magnetpole werden zwischen den Kontaktfedern
anziehende oder abstoßende Kräfte wirksam, die ein Verbiegen der Kontaktfedern und
damit eine Kontaktbetätignug bewirken.
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Um die Kontaktbetätigung zu erleichtern, d. h. um die zur Kontaktbetätigung
erforderlichen Kräfte zu verringern, führt man die Kontaktfedern aus Gründen der
Biegsamkeit möglichst dünn aus. Das hat zur Folge, daß der magnetische Widerstand
der Kontaktfedern und damit der magnetische Widerstand des gesamten Schutzrohrkontaktes
groß wird. Außerdem werden die Kontaktfedern mit kleiner Querschnittsfläche schnell
magnetisch gesättigt, so daß bei einer Erhöhung der Leistungszufuhr zur Erregerspule
keine nennenswerte Erhöhung der Flußdichte im Arbeitsluftspalt eintritt. Infolgedessen
werden auch die die Kontaktbetätigung bewirkenden Kräfte kaum größer.
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Diese Nachteile der bekannten Schutzrohrkontakte lassen sich dadurch
vermeiden, daß gemäß der Erfindung an beiden beweglichen Kontaktfedern an der Kontaktgabe
nicht beteiligte, zur Flußführung dienende Teile aus magnetisierbarem Werkstoff
anliegen und vorzugsweise so weit wie die Kontaktfedern in das Schutzrohr hineinragen.
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Es ist zwar eine Kontaktanordnung bekannt, bei der in einem Isolierrohr
außer den Kontaktfedern Teile eines Eisenkernes angeordnet sind, die von beiden
Seiten in das Isolierrohr hineinragen, aber bei dieser bekannten Kontaktanordnung
handelt es sich um ein elektromagnetisches Relais und nicht um einen Schutzrohrkontakt.
Bei der bekannten Anordnung ist nämlich der von der einen Seite in das Isolierrohr
hineinragende eine Teil des Eisenkernes an seinem im Inneren des Isolierrohres liegenden
Ende mit einem einen Kontakt aufweisenden, unbeweglichen Kontaktträger ausgerüstet;
der Kontaktträger arbeitet mit einer beweglichen Kontaktfeder aus magnetisierbarem
Werkstoff zusammen. Die Kontaktfeder ist an dem von der anderen Seite in das Isolierrohr
hineinragenden anderen Teil des Eisenkernes an dem im Innern des Isolierrohres liegenden
Ende befestigt.
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Wird dem bekannten elektromagnetischen Relais von einer Erregerwicklung
ein Steuerfluß aufgedrückt, dann wird die Kontaktfeder aus magnetisierbarem Werkstoff
unter dem Einfluß der sich zwischen ihr und dem mit dem unbeweglichen Kontaktträger
verbundenen Teil des Eisenkernes ausbildenden magnetischen Anziehungskräfte von
diesem Teil des Eisenkernes unter Schließung des Kontaktes angezogen. Bei dem bekannten
Relais wird also durch einen von der Erregerwicklung erzeugten magnetischen Fluß
nur die einzig vorhandene, bewegliche Kontaktfeder aus magnetisierbarem Werkstoff
betätigt, die infolgedessen mit dem Anker herkömmlicher Relais zu vergleichen ist.
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Demgegenüber weist der erfindungsgemäße Schutzrohrkontakt auf jeder
Seite des Schutzrohres geführte, bewegliche Kontaktfedern aus magnetisierbarem Werkstoff
auf, so daß. sich, wenn diesem Schutzrohrkontakt ein Steuerfluß aufgedrückt wird,
beide Kontaktfedern biegen und dabei eine Betätigung des Kontaktes bewirken. Dieser
Schutzrohrkontakt unterscheidet sich demzufolge grundsätzlich von dem bekannten
elektromagnetischen Relais.
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Im übrigen weicht der Schutzrohrkontakt von dem bekannten elektromagnetischen
Relais auch hinsichtlich der Ausbildung der den Flüß führenden Teile ab; während
nämlich bei dem bekannten Relais der
von der einen Seite in das
Isolierrohr hineinragende Kernteil im Hinblick darauf, daß der Fluß vorwiegend im
Bereich zwischen der Kontaktfeder und dem anderen Kernteil übertreten soll, erheblich
kürzer als die bewegliche Kontaktfeder ausgeführt ist, sind bei dem erfindungsgemäßen
Schutzrohrkontakt die an der Kontaktgabe nicht beteiligten, zur Flußführung dienenden
Teile vorzugsweise in gleicher Länge wie die Kontaktfedern in das Schutzrohr hineingeführt.
Dadurch wird außer der Herabsetzung des magnetischen Widerstandes der weitere Vorteil
erzielt, daß die Kontaktfedern nicht nur durch die zwischen ihnen wirkenden Anziehungskräfte,
sondern zusätzlich durch die zwischen jeweils einer Feder und dem an ihr anliegenden
Teil aus magnetisierbarem Werkstoff auftretenden magnetischen Abstoßungskräfte verbogen
und in Berührung gebracht werden. Dieser Vorteil ist bei dem bekannten Relais nicht
gegeben, weil bei ihm die die Kontakte tragenden Bauteile auf entgegengesetzten
Seiten der Kernteile liegen.
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Ähnliche Vorteile weist der erfindungsgemäße Schutzrohrkontakt auch
im Hinblick auf ein weiteres bekanntes Relais auf, bei dem in einem von einer Erregerwicklung
umgebenen Rohr eine einzige Kontaktfeder angeordnet ist. Die Kontaktfeder ist mit
ihrem einen Ende an einem Teil aus magnetisierbarem Werkstoff befestigt und trägt
an ihrem anderen Ende einen Kontakt. Bei Erregung der Wicklung taucht der Kontakt
infolge von sich zwischen dem magnetisierbaren Teil und der Kontaktfeder ausbildenden
magnetischen Abstoßungskräften in den Gegenkontakt darstellendes Quecksilber ein,
in das ein in das Rohr eingeschweißter Kontaktstift geführt ist. Bei diesem bekannten
Relais erfolgt die Kontaktgabe also nur unter dem Einfluß von Abstoßungskräften.
Das bekannte Relais weist demzufolge eine relativ kleine Ansprechempfindlichkeit
auf-Zur Erläuterung der Erfindung sind in den F i g. 1 bis 6 Ausführungsbeispiele
des erfindungsgemäßen Schutzrohrkontaktes dargestellt.
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Man erkennt das als Schutzrohr dienende Glasrohr 1, in das von jedem
Ende des Glasrohres her je eine Kontaktfeder 2 und 3 hineinragt. An den beiden Kontaktfedern
- und genauso weit wie diese in das Schutzrohr hineinragend - liegen je ein Teil
4 und 5 aus magnetisierbarem Werkstoff an.
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Wird diesem Schutzrohrarbeitskontakt ein Steuerfluß aufgedrückt, der
das Schutzrohr in seiner Längsrichtung durchsetzt, dann. bilden sich an den im Innern
des Schutzrohres gelegenen Kontaktfederenden Magnetpole unterschiedlicher Polarität
aus. Dadurch werden zwischen den Kontaktfederenden Anziehungskräfte wirksam, die
die Verbiegung der Kontaktfedern 2 und 3 bewirken.
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Außerdem bilden sich an dem Ende der Kontaktfeder 2 bzw. 3 und an
dem ihm anliegenden Ende des Teiles 4 bzw. 5 aus magnetisierbarem Werkstoff Magnetpole
gleicher Polarität aus. Dadurch tritt zwischen den besagten Enden jeweils eine Abstoßungskraft
auf, die die Kontaktbetätigung erleichtert.
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Der Vorteil dieses Schutzrohrarbeitskontaktes liegt jedoch nicht nur
in der Erzeugung von zusätzlichen; die Kontaktbetätigung unterstützenden abstoßenden
Kräften, sondern auch darin, daß durch die zusätzlich vorgesehenen 'feile 4 und
5 aus magnetisierbarem Werkstoff der magnetische Widerstand des gesamten Schutarohrarbeitskontaktes
erheblich vermindert und im Luftspalt eine Flußüberlagerung erreicht wird. Bei gleicher
Erregung einer den Schutzrohrkontakt umfassenden, in der F i g. 1 nicht gezeigten
Spule wird daher ein größerer magnetischer Fluß im Schutzrohrkontakt wirksam, wodurch
eine weitere Steigerung der Ansprechempfindliehkeit erreicht wird.
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In F i g. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt. In das als
Schutzrohr dienende Glasrohr 6 ragen von beiden Seiten her die Kontaktfedern 7 und
8 hinein. An die Kontaktfedern 7 bzw. 8 liegen Teile 9 bzw. 10 aus magnetisierbarem
Werkstoff an. Zur weiteren Verbesserung der Flußführung sind innerhalb des Schutzrohres
weitere Teile 11 und 12 aus magnetisierbarem Werkstoff vorgesehen, die unter Wahrung
jeweils eines Luftspaltes 13 und 14 den Teilen 9 und 10 aus magnetisierbarem Werkstoff
gegenüberliegen. Durch die weiteren Teile 11 und 12 aus magnetisierbarem Werkstoff
wird der Eisenquerschnitt innerhalb des Schutzrohres erheblich vergrößert und damit
der magnetische Widerstand des Schutzrohrkontaktes weiter herabgesetzt; ein dem
Schutzrohrkontakt aufgedrückter Steuerfluß findet also nur noch im Bereich der Kontaktstelle
einett nennenswerten magnetischen Widerstand vor. Um eine für die Kontaktbetätigung
negative Wirkung zwischen den sich an den innerhalb des Schutzrohres liegenden Enden
der weiteren Teile 11 und 12 aus magnetisierbarem Werkstoff bildenden Magnetpole
und den sich an den innerhalb des Schutzrohres gelegenen Enden der Kontaktfedern
7 und 8 bildenden Magnetpole gleicher Polarität zu vermeiden, sind die weiteren
Teile 11 und 12 aus magnetisierbarem Werkstoff kürzer ausgebildet als die Kontaktfedern
7 und 9
und die an ihnen anliegenden Teile 9e und 10 aus magnetisierbarem
Werkstoff.
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Aus herstellungstechnischen Gründen kann es vorteilhaft sein, wenn
gemäß F i g. 3 jeweils ein Teil aus magnetisierbarem Werkstoff zusammen rrrit je
einem weiteren Teil aus magnetisierbarem Werkstoff einen die von beiden Seiten in
das Schutzrohr 15 hineinragenden Kontaktfedern 16 bzw. 17 umgebenden Topf 18 bzw.
19 bilden. Zur Herausführung der Kontaktfederenden ist an der Seite des Topfes eist
Schlitz 20 bzw. 21 vorhanden.
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Die Ausführung eines Schutzrohrkontaktes, bei dein je ein Teil aus
magnetisierbarem Werkstoff und je ein weiteres Teil aus magnetisierbarem Werkstoff
ein zusammenhängendes Teil bilden, ist nicht auf die in F i g. 3 gezeigte Ausbildung
des zusammenhängenden Teiles. als Topf beschränkt. Es- lassen sich die zusammenhängenden
Teile beispielsweise auch U-förmig mit ungleich langen Schenkeln ausbilden. Ebenso
kann, entsprechend der Gestalt des Schutzrohrquerschnittes; das als Topf ausgebildete
zusaiemenhängende Teil jede beliebige Form aufweisen,. beispielsweise eine runde
oder viereckige.
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F i g. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem der Schutzrohrkontakt
als Umschaltkontakt ausgebildet ist. Ih einem als, Schutzrohr dienenden° Grasrohr
22 sind von beiden Seiten her je eine Konfak& feder 23 bzw. 24 geführt: An diese
Kontaktfedern liegen Teile aus magnetisierbarerrr Werkstoff 25" bzw. 26 an. Zur
isolierten Durchführung eifies ih Efie Glaswandung eingeschmolzenen Kontaktstiftes
27aus nichtmagnetisierbarern Werkstoff ist in gern 'feil aus magnetisierbarem Werkstoff
25 eine Freibohrung 28 vorgesehen.
Um derartige Schutzrohrkontakte
auch in bereits vorhandene Schutzrohrkontaktanordnungen einbauen zu können, ist
es vorteilhaft, gemäß F i g. 5 die Teile 29 und 30 aus magnetisierbarem Werkstoff
dünn auszuführen. Man muß dabei zwar ein geringes Anwachsen des magnetischen Widerstandes
des Schutzrohrkontaktes in Kauf nehmen, hat jedoch die Möglichkeit, die Enden der
Kontaktfedern 31 und 32 sowie der Teile 29 und 30 aus magnetisierbarem
Werkstoff etwa in der Mittelachse des Schutzrohrkontaktes aus dem Glasrohr 33 herausführen
zu können, wodurch der Schutzrohrkontakt eine äußere Bauform erhält, die mit der
der bekannten Schutzrohrkontakte weitgehend übereinstimmt.
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Weiterhin ist es möglich, wie die F i g. 6 zeigt, auch bei stärkerer
Ausführung der Teile 34 und 35 aus magnetisierbarem Werkstoff die Kontaktfedern
36 und 37 in der Mittelachse des Schutzrohres 38 herauszuführen, wenn man die Kontaktfedern
36 und 37 zusammen mit den an ihnen anliegenden Teilen 34 und 35 aus magnetisierbarem
Werkstoff innerhalb des Schutzrohres 38 abwinkelt. Man erhält auf diese Weise einen
Schutzrohrkontakt, der weitgehend die Vorteile des erfindungsgemäßen Schutzrohrkontaktes
besitzt und der dazu geeignet ist, in bereits vorhandene Schutzrohrkontaktrelais
als Ersatz von nicht mehr intakten Schutzrohrkontakten verwendet zu werden.
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Es ist vorteilhaft, die Teile aus magnetisierbarem Werkstoff starr
auszubilden. Es ist dann möglich, die Teile aus einem Werkstoff herzustellen, der
nur im Hinblick auf seine magnetischen Eigenschaften bestimmte Bedingungen erfüllen
muß und dessen mechanische Eigenschaften belanglos sind. Dadurch wird eine nicht
unerhebliche Kostenersparnis erreicht.