DE688827C - Relais, dessen Anker bei Unterbrechung des Speisestromes betaetigt wird - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Relais, dessen Anker bei Unterbrechung des Speisestromes betätigt wird.

Bei den bisher diesbezüglich bekanntgewordenen Relais handelt es sich um solche, die wie die bekannten Verzögerungsrelais mit einem besonderen Kupferklotz versehen sind. Dieser Kupferklotz nimmt etwa den halben Wickelraum der Relais in Anspruch. Der

ίο Raum für die Wicklung -der Relais ist daher stark beschränkt, so daß zur Unterbringung der erforderlichen Windungen unter Umständen die Abmessungen der Relais größer gewählt werden müssen. Außerdem tritt bei diesen Relais noch der Fall ein, daß sie auch bei Überstrom zum Ansprechen kommen. Denn sie sind mit einem besonderen Eisenkreis ausgerüstet, der gewissermaßen einen magnetischen Kurzschluß für die sonst durch den Luftspalt zwischen Anker und Kern verlaufenden Kraftlinien bildet, so daß, wenn der Strom so stark ansteigt, daß das den magnetischen Kurzschluß bildende Eisen mit Kraftlinien gesättigt ist, die durch den Überstrom erzeugten zusätzlichen Kraftlinien der Wicklung durch den Luftspalt zum Anker gedrückt werden und denselben anziehen.

Die vorliegende Erfindung vermeidet diese Nachteile dadurch, daß das Relais mit zwei oder mehreren Wicklungen ausgerüstet ist, die bezüglich ihres Wicklungssinns und ihrer Streuverhältnisse so angeordnet sind, daß die beim Schließen des Speisestromkreises zustande kommenden, den Anker durchsetzenden Magnetfelder sich nahezu oder vollständig aufheben, während bei Auftrennen* des Speisestromkreises Magnetfelder entstehen, die sich gegenseitig unterstützen, so daß eine Ankerbeeinflussung erfolgt.

Zur Erläuterung des Lösungsgedankens sollen die beiliegenden Fig. 1 und 2 dienen. In der Fig. 1 ist der konstruktive Aufbau des

Relais wiedergegeben, während in der Fig. 2 ein Anwendungsbeispiel dieses Relais in einer Relaiskette gezeigt ist.

Wie aus der Fig. ι zu ersehen ist, besteht das Relais aus einem Kern 2, einem Joch 3 und einem Ankers, der an einem Ansatz4 am Joch drehbar gelagert ist. Diese Konstruktionsteile sind dieselben wie bei den üblichen Fernsprechrelais. Die Kontaktfedern können in bekannter Weise auf dem Joch 3 des Relais befestigt werden; sie sind in der Fig. ι nicht gezeigt.

Das Relais hat zwei Wicklungen 7 und 8, die in entgegengesetztem Wickelsinn auf dem Kern aufgebracht sind. Das Relais ist also ein Differenzrelais. Die Windungszahlen beider Wicklungen sind gleich. In Reihe mit der Wicklung 7 des Relais Hegt ein induktionsfreier Widerstand 9.

Außerdem mag noch, aber das ist nicht unbedingt notwendig, ein Hilfspol 6 vorgesehen sein. Dieser Hilfspol sitzt auf dem Kerns, und zwar in der Mitte desselben; er erstreckt sich gegen das Joch 3 hin. Zwischen dem Hilfspol 6 und dem Joch 3 liegt ein beträchtlicher Luftspalt.

Wenn nun der Speisestromkreis des Relais am Schalter iC geschlossen wird, fließt ein Strom durch die parallel geschalteten Wicklungen 7 und 8 in entgegengesetztem Sinne. Der Widerstand 9 mag nun einen solchen Wert haben, daß die Amperewindungen der Wicklung 7 derart herabgesetzt sind, daß diese Wicklung nahezu, aber nicht vollständig ausreichend ist, die magnetische Wirkung der Wicklung 8 in dem magnetischen Kreis über Kern 2, Anker 5 und Joch 3 in Reihe aufzuheben. Der Anker des Relais wird daher, wenn der Speisestromkreis geschlossen wird, schon ein wenig untee der Wirkung des Magnetflusses, der durch die Wicklung 8 erzeugt ist, stehen.

Zur gleichen Zeit wird nun durch die Wicklung 8 in dem magnetischen Kreis über die untere Hälfte des Kernes 2, den Hilfspol 6 und den unteren Teil des Joches 3 ein beträchtlicher Streufluß erzeugt. Dieser Streuflttß ist sehr viel größer als der durch den Anker verlaufende Fluß, welcher als Ansprechfluß bezeichnet werden soll. Bs kann also bei Schließen des Speisestromkreises die Wicklung 7 so betrachtet werden, als ob durch sie kein Fluß erzeugt und infolgedessen auch keine Energie aufgespeichert wird, während die Wicklung 8 einen geringen Ansprechfluß und einen beträchtlichen Streufluß erzeugt, der die Aufspeicherung einer beträchtlichen Energie darstellt.

Wenn nun der Speisestromkreis am Schalter K unterbrochen wird, sinkt der Stromfluß in der Wicklung 7 unmittelbar auf Null, da die Wicklung· keinen magnetischen Fluß erzeugt hat. Wicklung 8 jedoch hatte hauptsächlich in dem Streufluß, der durch den Hilfspol ging, ein beträchtliches Feld erzeugt, . dessen Abbau nun dazu dient, den Stromfluß in der Wicklung 8 in derselben Richtung aufrechtzuerhalten. Es kommt daher ein Stromfluß in einem Ortsstromkreis zustande, der über die Wicklungen 8 und 7 sowie den Widerstand 9 in Reihe verläuft. Da dieser Strom jetzt die Wicklung 7 in umgekehrter Richtung wie der ursprüngliche Speisestrom durch-'fließt, unterstützen sich die Wicklungen 7 und 8 nunmehr gegenseitig. Der Lokalstromkreis stellt daher ein Mittel dar, in welchem die in dem Streufluß gespeicherte Energie in Strom verwandelt wird, so daß dieser induzierte Strom in dem Kern über den Anker und das Joch einen magnetischen Fluß erzeugt, der den Anker betätigt.

Die Betätigung des Relais findet nun, wie üblich, statt. Seine Justierung und die Regulierung des Widerstandes ist nicht besonders kritisch. Sobald der Wert des Widerstandes 9 genügend hoch gewählt wird, entsteht ein beträchtlicher Ansprechfluß, der das Ansprechen des Relais bei Unterbrechung des Speisestromes unterstützt. Da aber andererseits der Widerstand 9 auch in dem Ortsstromkreis liegt, bleibt der induzierte Strom geringer. Wird der Widerstand 9 aber kleiner gewählt, so daß die Wicklung 8 einen geringen oder gar keinen Ansprechfluß erzeugt, so läßt der kleinere Widerstand 9 dafür einen größeren induzierten Strom fließen. Der Widerstand 9 kann daher innerhalb eines großen Bereiches verändert werden, ohne daß dabei die Arbeitsweise des Relais wesentlich beeinflußt wird. Der Widerstand muß nur so gewählt werden, daß die Wicklung 7 keinen Ansprechfluß umgekehrter Richtung erzeugt, d.h. wenn bei geschlossenem Speisestromkreis irgendein Fluß 'durch den Anker 5 verläuft, darf dieser nur durch das Überwiegen der Wicklung 8, aber nicht durch den Einfluß der Wicklung 7 fließen. ■

Auch ein gewöhnliches, mit zwei Wicklungen versehenes Relais ohne einen besonderen Polschuh, wie er in der Fig. 1 mit 6 bezeichnet ist, kann mit gleichem Erfolg verwendet werden. Es kommt nur darauf an, daß der Teil des Joches, der parallel zum Kern verläuft, dicht an den äußeren Windungen der Wicklungen und auch nahe genug an dem Kern liegt, so daß ein beträchtlicher Streufluß entstehen kann. Der Zweck des Polschuhes besteht darin, einen noch größeren Streufluß zu erzeugen und darüber hinaus den größten Teil dieses Magnetflusses stärker _lzo η einen magnetischen Kreis zusammenzufassen, der alle Windungen der Wicklung S

einschließt, wobei die höchste Induktionsspannung in dem Ortsstromkreis dann entsteht, wenn das Feld abgebaut wird.

Anstatt den Wicklungen 7 und 8 gleiche Windungszahlen zu geben und die magnetische Wirkung der Wicklung 7 mittels eines außenliegenden Widerstandes herabzusetzen, kann man auch den Widerstand weglassen und die Wicklungen so bemessen, daß jede Wicklung die entsprechende Zahl von Amperewindungen erhält, um einen Gleichgewichtszustand oder einen schwachen Einfluß der Wicklung 8 zu erzielen, wenn der Speisestromkreis geschlossen wird.

Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, wird das Relais betätigt, sobald sein Speisestromkreis unterbrochen wird, worauf es dann seinen Anker wieder abfallen läßt; d. h. es spricht nur vorübergehend an. Oft genügt ein solches vorübergehend ansprechendes Relais. Es gibt jedoch viele Gelegenheiten, in welchen Relais ihre Anker angezogen halten sollen. Es ist dann ein besonderer Haltestromkreis erforderlich, so daß diese Relais erregt gehalten werden können.

Fig. 2 zeigt nun ein Anwendungsbeispiel, bei dem aus mehreren der oben beschriebenen Relais eine Relaiskette gebildet ist. Die Relais sind hier so angeordnet, daß sie in Abhängigkeit von einer Stromstoßreihe nacheinander erregt werden, wobei jedes Relais sich weiterhin selbst erregt hält.

In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 wird nach Schließen des Schalters K¹ das Linienrelais 19 erregt, welches mittels seines Kontaktes 25 einen Stromkreis für das verzögert abfallende Relais 20 schließt. Bei seiner Erregung bereitet das Relais 20 durch Schließen des Kontaktes 26 einen Stromstoßkreis für die Abzählrelais 21 bis 24 und durch Schließen seines Kontaktes 28 einen Halte-

. Stromkreis für die Abzählrelais 21 bis 24 vor.

Die Einrichtung CD, die in Reihe mit dem Stromstoßrelais 19 liegt, ist ein selbsttätiger Stromstoßsender bekannter Bauart.

Es soll angenommen werden, daß die Wählscheibe CD durch Wahl der Ziffer 3 betätigt wird. Demgemäß werden drei Unterbrechungen im Stromkreis des Linienrelais 19 erzeugt, so daß der Anker dieses Relais dreimal abfällt. Das Relais 20 hingegen bleibt während der kurzzeitigen Aberregungen des Linienrelais 19 betätigt. Fällt der Anker des Relais 19 zum erstenmal ab, so wird ein Stromstoß zum ersten Abzählrelais 21 über einen Stromkreis gesandt, der verläuft über Erde, Kontakte 25,26, 27, die beiden parallel geschalteten Wicklungen des Relais 21, Batterie. In dem Stromkreis der oberen Wicklung des Relais 21 liegt noch der Widerstand 31. Wie oben bereits ausgeführt, spricht das Relais 21 in diesem Augenblick, in dem sein Speisestromkreis geschlossen wird, nicht an, sondern erst am Ende des Stromstoßes, also dann, wenn der Speisestromkreis am Kontakt 25 wieder unterbrochen wird, da dann das Relais durch einen induzierten Strom in einem Ortsstromkieis, der die beiden in Reihe liegenden Wicklungen des Relais 21 und den Widerstand 31 enthält, erregt wird. Der Kontakt 29/30 ist nun derart justiert, daß er zuerst schließt, so daß ein Haltestromkreis von Erde über die Kontakte 28, 29/30, die obere und untere Wicklung des Relais 21 zur Batterie zustande kommt. Zur gleichen Zeit wird der Ortsstromkrei's am Kontakt 30 unterbrochen. Es ist zu bemerken, daß sich die beiden Wicklungen im Haltestromkreis in ihrer Wirkungsweise ebenso wie im Ortsstronikreis gegenseitig unterstützen. Im Haltekreis wird dann die Erregiung des Relais 21 vollendet, so daß der Kontaktsatz mit stärkerem Federdruck betätigt wird.

Am Kontakt 27 des ersten Abzählrelais 21 wird jetzt der Stromstoßkreis auf das zweite Abzählrelais 22 durchgeschaltet, so daß bei der zweiten Aberregung des Linienrelais 19 ein Stromstoß auf Relais 22 übertragen wird. Das Relais 22 spricht dann ebenso wie vorher das Relais 21 am Ende des Stromstoßes an und hält sich selbst über seinen Kontakt 32. Es schaltet daraufhin den Stromstoßkreis über seihen Kontakt 33 durch. Bei der letzten Aberregung des Linienrelais 19 wird "ein Stromstoß auf das Abzählrelais 23 übertragen, welches sich dann selbst über seinen Kontakt 34 hält. Das Relais 23 schaltet den Stromstoßkreis am Kontakt 35 durch. Da nunmehr keine weiteren Stromstöße aufgenommen werden, bleibt die Kette der drei Relais 21, 22, 23 im Arbeitsz,ustand, ebenso wie die Relais 19 und 20. Entsprechend würden, wenn vier Stromstöße ausgesandt werden, nacheinander vier Abzählrelais erregt werden. Obgleich nur vier Abzählrelais gezeigt sind, kann die Kette auch zehn oder irgendeine andere erforderliche Zahl von Relais besitzen.

Sobald in der Fig. 2 der Schalter K¹ wieder in seine Ruhelage gebracht wird, wird das Linienrelais 19 aberregt, worauf nach Ablauf einer bestimmten Zeit auch das Verzögerungsrelais 20 abfällt. Bei der Aberregung des Linienrelais 19 kommt selbstverständlich ein Stromstoß zustande, der auf das vierte Abzählrelais 24 übertragen wird. Dieses Relais wird bei Unterbrechung des Stromstoßkreises am Kontakt 26 des Verzögerungsrelais 20 erregt; da aber auch der Kontakt 28 geöffnet ist, kann es sich nicht in einen Haltekreis legen. Ebenso wird durch die Aberregung des Relais .20 an dem gleichen Kontakt 28 der

Haltestromkreis für die übrigen Relais der Relaiskette unterbrochen, so daß auch diese in die Ruhelage zurückkehren.

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   ι . Relais, dessen Anker bei Unterbrechung des Speisestromes betätigt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Relais

   ίο mit zwei oder mehreren Wicklungen (7,8) ausgerüstet ist, die bezüglich ihres Wicklungssinns und ihrer Streuverhältnisse so angeordnet sind, daß die beim Schließen des Speisestromkreises .zustande kommeaiden, den Anker (5) durchsetzenden Magnetfelder sich nahezu oder vollständig aufheben, während bei Auftrennen des Speisestromkreises Magnetfelder entstehen, die sich gegenseitig unterstützen, so daß eine Ankerbeeinflussung erfolgt.
2. 2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wicklung (7) des Relais bei Schließen des Speisestromkreises ein Magnetfeld erzeugt, in wel- ^ chem der Relaisanker (5) liegt, während eine andere Wicklung (8) außer einem ebenfalls über den Relaisanker verlaufenden Magnetfeld noch ein Streufeld erzeugt.
3. 3. Relais nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die über den Relaisanker verlaufenden Magnetfelder zwar einander entgegengerichtet sind, sich aber infolge eines stärkeren, von der Wicklung mit Streufeld erzeugten Magnetfeldes nicht aufheben, so daß eine Ankerbeeinflussung durch ein dem überwiegenden Magnetfeld entsprechend gerichtetes Magnetfeld vorbereitet wird.
4. 4. Relais nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Streufeld eine solche magnetische Energie gespeichert ist, daß bei Unterbrechung des Speisestromes hierdurch ein Stromfluß induziert wird, der in beiden Wicklungen (7, 8) ein gleichgerichtetes, den Anker beeinflussendes Magnetfeld erzeugt.
5. 5. Relais nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Wicklungen des Relais zwar gleiche Windungszahlen besitzen, aber die Wicklung ohne Streufluß durch Vorschaltung eines Widerstandes (9) nur ein solches Magnetfeld erzeugt, welches in seiner Wirkung auf den Relaisanker nahezu oder vollständig dem durch die Wicklung mit Streufeld erzeugten entgegengerichteten Magnetfeld entspricht.
6. 6. Relais nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das von der einen Wicklung (8) erzeugte Streufeld durch Anordnung eines Hilfspoles (6) auf dem Relaiskern (2) verstärkt wird.
7. 7. Schaltungsanordnung unter Verwendung eines Relais nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die bei Unterbrechung des Speisestromkreises eintretende Ankerbeeinflussung durch Einschaltung der Relaiswicklungen in einen-Haltekreis aufrechterhalten wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen