DE1614672A1

DE1614672A1 - Gepoltes Kleinstrelais mit zweifluegeligem Drehanker

Info

Publication number: DE1614672A1
Application number: DE19671614672
Authority: DE
Inventors: Dipl-Phys Ulf Rautenberg
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1967-12-04
Filing date: 1967-12-04
Publication date: 1970-03-26
Also published as: US3525958A; CH479948A; DE1614672B2; FR1594064A; GB1191049A; BE724894A

Description

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SIEMENS ΑΚΐΙΕΝ&ΕΒΕΐίΗαΗΑΪΪ - München,-den "&^Μ«Π969

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ffepoltes Kleinstrelais mit ÄV/eiflügeligem Prehanlcer

Die Erfindung- "bezieht"- sich auf ein gepoltes Kleinstrelais mit vorzugsweise' zwei sei tiger Huhelage des svieiflügeligen Drehanker s, der "bei Erregung des Elektromagnet syst ems eine Drehung, um seinen Schwerpunkt- ausfuhrt und dadurch das : /unriiittelbare Öffnen und Schließen der ITutzstromkreise · bewirkt,- :'"■■.- .' ■" _; - ;■;■ . . -.' _: : "

Es .ist ■ "bereitβ bekannt, bei elektromagnetischen^ Relais einen Drehanker zu verwenden, der zweiflügelig ausgeführt ist,'

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Dadurch" ergeben sich bei ,entspre-chender Anordnung der ■ 2^r-lußführungöteile swei ArbeitsLuftspalte, in denen die betriebsmäßigen Anzugskräfte wirksam v/erden. Es ist ferner bekannt, dai3 der Anker eines Relais nicht nur mittelbar eine Kontaktanordnung betätigt, sondern daß er selbst als Schaltglied mindestens eines I-Iutzstromkreises arbeitet.

Bei bekannten Ausführüngsfornen elektromagnetischer Relais besitzt der Anker eine mechanische Ankerlagerung, die beispielsweise durch einen Lagerstift oder durch eine entspre- oheiid ausgebildete lagerfedcr gebildet wird. Jede mechanische lagerung eines Ankers bewirkt jedoch eine vielfach nicht zu vernachlässigende lagerreibung, die insbesondere bei Relais hoher Ansprechempiindlichkeit eine erhebliche Bedeutung besitzt. Dies gilt vor allem dann_r wenn für ein Heiais eine möglichst kleine "Bauforia gewählt v/erden soll. Bei der vielfach erforderlichen I.liniaturisierimg des Relaisaufbaus ergibt sich dabei oft auch eine schv/ierige Justierung des .Ankers, Sie Einstellr/erte bleiben aber bei einer mechanischen lagerung nicht imner konstant, so daß sich die Betriebsdaten des Relais in unzulässiger Weise ändern können.

Die geschilderten !lachteile 'werden bei einem gepolten Kleinstrclais der eingangs näher bezeichneten Art dadurch beseitigt, daß der 7-formig ausgebildete Drehanker mit seinen beiden .· ν Enden zwischen paarweise angeordneten, gleichzeitig der

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Flußführung dienenden und an ihren Buden keilförmig zueinander verlaufenden Kontaktelenenten lagerfroi angeordnet ist, wobei die jeweilige Huhelagc des Änkera durch eine mittels Dauermagnete erzeugte Vormagnetisierung dor nagnetisch leitenden Kontaktelementecrzielbar ist.

Der we cent liehe Unterschied gegenüber den bisher bekannten Lösungen besteht nach der Erfindung darin, daß der !Drehanker weder durch eine starre Achse noch durch eine lagerieder gefesselt ist, sondern ein lose eingefügtes Seil dey Relaissystens darstellt. Da "der Drehanker nicht befestigt Wird,· braucht er axich in keiner Y/eise justiert su werden. Er V/ird durch magnetischo Kräfte in. seiner jeweiligen Ruhelage gehalten. Dabei fiilvrt derAnkerwährend des Umschaltvorgangs von der einen in die andere Kuhelage eine freie Drehung aus imd erhält durch das nach jeden Ur.schaltvorgang erfolgende "Anlogen an die Kcntakteleinente eine Selbst justierung. Da der !Drehanker- ohne lagerung die betriebsniifiig vorgesehenen Bewegungen auciührt, besteht tatsächlich eine völlige Heib-• freiheit bei der Ankerbewegung.

Der konstruktive Aufbau wird auch dadurch vereinfacht* daß " die Kontaktelenentc augleich der isagnetischen Plußführung dienen-. Auf diese V/eise ist die Zahl der benötigten Einzelteile eines derartigen Kleinstrelais besonders gering. Auch die Formgebung der magnetisch leitenden Einzelteile, wie

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Kontaktelernente und Anker, ist derart, daß sie auf einfache V/eise durch Biege- bzw. Prägevorgänge herstellbar sind» Die zum Erreichen eines gepolten Betriebsverhalt'ens notv/endigen ' Dauermagnete können dabei zur Einstellung der gewünschten Ansprecherre.gung durch teilweises Entmagnetisieren entsprechend abgestimmt werden. Damit ergeben sich im Eahmen einer automatisierten Fertigung besonders einfache Arbeitsvorgänge.

Eine.vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung^ sieht vor, . daß zur Vormagnetisierung je ein Dauermagnet gleicher Polung «wischen den paarweise angeordneten Kontaktelementen formschlüssig eingefügt ist. Im übrigen wird der keilförmige Verlauf der paarweise angeordneten Kontakte!eraente der V-förmigen Formgebung des Drehankers im, Sinne einer strommäßig günstigen. Überbrückung aei- diagonal sich gegenüberstehenden Kontaktelcr.ente angepaßt. Diese Anpassung ist-naturgemäß dann am /Tünst-Igöten, wenn die sowohl der Flußführung .als auch der Strenführung dienenden, sich betriebsmäßig berührenden Flächen parallel anliegen. Zur Steuerung des gepolten Relais nach der Erfindung verwendet man zweckmäßigerweise ein axial 'wirkendes Erregerfeld, wobei dieses Feld durch entsprechende Umpolung des Erregerstrotts derart umkehrbar ist, daß der Anker von.dor. einen Ruhelage in die andere umschaltet. Zweckmäßigerweise wird ir.an das lielaissystem innerhalb eines Schutzrohrs anbringen.

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T/eitere-'Einzelheiten; der Erfindung ergeben sich aus"_; na.cn-'folgender Beschreibung .eines, Ausführungsbeispiels,; v/obei die. • Figur in scheraatischer Darstellung die Relais aus führiing nach . ·. der Erfindung in· Verbindung mit. eineni Schutzrohr; zeigt. ; ".Innerhalb des -ery/ähnte/n SehiitKrohrs 9 befinden sich paarvreise • angeordnete Kontakt elemente 2 und 3 bzvh 4 und 5, v/obei die Kontaktelemente 2 und 4 einen keilförmigen Verlauf besitzen» . Zwischen den Kontaktelementen ist an ihren EnIen ein V-förmig

: ausgebildeter Drehanker T eingefügt, der mit seinen Enden la und Ib sich mit den Enden der Kontaktelemente überlappt. Die jev/eils mit einem Dauermagneten au einer Einheit verbundenen Koiitaktelemente sind spiegelbildlieh 'aufgebaut <>.: Das gilt für die Koiitaktelemente 2 und _: 3 in Verbindung mit' dem dazwischen liegend en. Dauermagnet 6 so\7ie für die Kontaktelemente 4 und 5 in Verbindung mit dein Dauermagneten^ 7«

Die möglichen Paihelagen des Drehankers 1 sind dabei derart, daß durch ihn jeweils die diagonal gegenüberstehenden Kontakt-' elemente elektrisch und magnetisch verbunden v/erden» Durch den Pluß der Dauermagnete β und 7 mit^gleichsinniger Pplung entsteht für den Drehanker 1 in den beiden-mögiichen Ruhestellungen eine Haftv/irkung, deren Größe durch die FeId-' starke der Dauermagnete 6 und 7 bestimmt isto Die wirksamen Flüsse_r die sich bei einer betriebsmäßigen Überlagerung von . Dauerflußunct Erregerfluß ergeben, sind in der Pigur: durch entsprechende Kennzöichriung φ _D und ^ ^ angegebene Ist der

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resultierende Fluß in de-n Arbeitsluftspalten größer als an den Kontaktstellen zwischen den Drehanker und den Kontakt elementen, dann hebt der Drehanker 1 an seinen beiden Enden la und 1b ab und 'dreht dabei ohne mechanische Abstutzung in die andere Ruhelage« Die jeweilige Umsteuerung des Drehankers und damit die Flußverteilung in den Arbeitsluftspalten wird- durch die an" der Erregerwicklung 8 wirksame Polung der Betriebsspannung bestimmt. Besitzen die Dauermagnete 6 und 7 gleiche magnetische Feldstärke, so besitzt der Drehanker 1 dementsprechend auch ein symmetrisches Schaltverhalten für beide Ruhelagen. Soll dagegen eine einseitige Ruhelage des Drehankers 1 erreicht werden, so wählt man in bekannter V/eise zusätzliche Dauermagnete. Die Abstimmung auf bestimmte Ansprechwerte ist auf diese V/eise durch Entmagnetisierung der Dauermagnete möglich. Da die teilweise Entmagnetisierung auch noch im Endzustand des Relais vorgenommen werden kann, läßt sich auch dann eine einheitliche Fertigung derartiger Relaissysteme erreichen, wenn die gefertigten Relais mit unterschiedlichen Betriebsdaten arbeiten sollen.

8 Patentansprüche
1 Figur

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Claims

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''""-.-'" P a t e η t a n, Sprüche

„ Gepolter.: Kic-ii'intrelais mit vorzugsweise; zweiseitiger Ruhelage des zweiflügeligen DrehanlceiO, der .bei Erregung des ElelctroHiagnetojrotens eine Drehung um seinen Schwerpunkt ausführt und dacmrcli das immittelbare öffnen und Schließen ' der Nut u.s'trorrskr eise bewirkt, dadurch gekennzeichnet-, daß der V-fürinic ausgebildete Drehanker (1) mit seinen beiden Enden (1a, 1b) zwischen paarweise angeordneten, gleich- · , zeitig der Flußführung dienenden und an ihren Enden keilförmig zueinander'verlaufenden Kontaktelementen (2, 3» 4,5) lagerfrei angeordnet ist, _v?obei die jeweilige liuhelage des Ankers (1) durch eine mittels Dauermagnete (6, -7) erzeugte Vormagnetisierung der magnetinch leitenden Kontaktelemente (2, 3, 4, 5) ersielbar ist,
2. Gropoltos Relais mit Drehanker nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß je ein Dauermagnet (6, 7) gleieher Polung zwischen den paarweise angeordneten Kontaktelementen (2, 3; 4. 5) formschlüssig eingefügt ist,
3. Gepoltos Relais nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn-HGichnet, daß der keilförmige Verlauf der paarweise angeordneten Kontakteleinente (2, 3; 4, 5) der V-förmigen Formgebung des E-rehanlvers im Sinne einer strorjaäßig günstigen

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·; Je Unterlagen (Art.7 & !Abs. 2 Nr. l Sau 3 des Anuecunuse-». χ- η. s». liio/1

Überbrückung der diagonal eich gegenüberstehenden Kontaktelemente (2,5; 3, 4) angepaßt; iot.
4. Gcpoltes Relais nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß es durch ein axial wirkendes Erregerfeld mittels eines Solenoids steuerbar ist.
5. Gepoltes Relais nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

daß zur Umsteuerung des Drehankers (T) das axiale Erregerfeld einen jeweils entgegengesetzten Flußverlauf besitzt.
6. Gepoltes Relais nach Anspruch. 1 oder folgenden, gekenn- · zeichnet durch seine Unterbringung innerhalb eines Schutz rohrQiI. '■""■
7. Gepoltes Relais nach Anspruch T oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktelemente (2, 3i 4. 5) in* Ee;:ug auf den Drehanker (1) spiegelbildlich ausgeführt sind
8. Gepolteo J-.elais nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abstimmung auf, die erforderliche AiTsprccherregung bzw. zur einseitigen Kuhelage des Drehanker s (1) d-ie Dauermagnete (6, 7) hinsichtlich ihrer wirksamen I'eldstärke durch eine im montierten Zustand vcrgeiionmene Entmagnetisierung abstimmbar sind.

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