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Elektrodynamisches Relais Es ist bekannt, Relais in der Weise zu bauen,
daß- in dem Felde eines. permanenten Magneten oder eines Elektromagneten eine Spule
liegt, welche von dem Steuerstrome durchflossen wird. Diese Spule ist bei den bekannten
Einrichtungen an. einem Träger befestigt, welcher außerdem elektrische Kontakte
trägt, welche bei Bewegung des Trägers sich gegen feststehende Gegenkontakte legen.
Es ist ferner bekannt, den Spulenträger in Drehzapfen zu lagern und die Drehachse
durch den Schwerpunkt gehen zu lassen. Es ist andererseits bekannt, den Spulenträger
in Federn zu lagern, so daß seine Bewegung unter Formänderung der Federn erfolgt.
Um möglichst geringe Gegenkräfte zu :erhalten, nahm man als Federn Blattfedern von
möglichst großer Länge. Man nahm dabei technisch entscheidende Nachteile in Kauf,
da diese Relais nur in einer Lage benutzt werden konnten, da jede Lagenänderung
zu .einer Veränderung der Lage des Spulenträgers führte. Andererseits war zwar dieser
Nachteil bei der Lagerung in Drehzapfen nicht vorhanden. Es@ zeigt sich aber, daß
die Reibung in Drehzapfen entweder so groß ist, daß sie nicht gestattet. die volle
Empfindlichkeit und Leistungsfähigkeit des elektrodynamischen Prinzips auszunutzen,
oder daß man dem Zapfen ein so großes Spiel geben maßte, daß der ,enge Feldraum
des Magneten nur zu einem ungenügenden Teil von der Spule erfüllt werden durfte,
wenn nicht die Gefahr des Anstreifens bestehen sollte. Diese Nachteile werden durch
die vorliegende Erfindung vermieden. Sie besteht darin, daß der Spulenträger zwar
in Federn gelagert wird, zugleich aber massenmäßig austariert ist, so daß seine
Lage von der Lage des ganzen Relais unabhängig ist. Natürlich setzt das zugleich
voraus, daß die Formgebung der Federn eine solche Austarierung zuläßt. Blattfedern
dürfen also beispielsweise nur eine geringe freie Länge haben.
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Auf der Zeichnung sind in Abb. i und 2 Ausführungsbeispiele der Erfindung
teils im Schnitt, teils. schematisiert gezeichnet.
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In der Ausführung gemäß Abb. i bedeutet l einen permanenten Stahlmagneten
in einer Ausführung ähnlich dCr beim- Lautsprechermagneten bekannten. In dem ringförmigen
Schlitz zwischen den beiden Magnetpolen befindet sich die Spule 2. Sie ist an einem
Rahmen 4 beispielsweise aus dünnem Aluminiumblech befestigt, welcher teilweise ausgespart
und mit der Isolierscheibe i i bedeckt ist. Der Rahmen .l ist in den Blattfedern
13, von denen nur eine gezeichnet ist; schwenkbar gelagert. Diese Blattfedern 13
können als Stromzuführungen für die Spule 2. dienen; sie sind dann durch Aussparungen
in der Isolierplatte 3 isoliert und mit einem der Steckstifte io verbunden. An
der
Isolierscheibe i i sitzen federnde Kontakte 6, beispielsweise aus dünnen Bronzestreifen
bestehend, welche bei Bewegung der Spule z gegen die Schraubkontakte 7 die gewünschten
Stromschlüsse ausführen. Es können mehrere Kontakte 6,7 nebeneinander angeordnet
sein. Gezeichnet ist nur in Ar-1:2 und ein Ruhekontakt. Beide sind so angeordnet,
daß sie von oben eingestellt werden können, sich also auf der gleichen Seite des
Ankers, aber auf den entgegengesetzten Seiten seines Drehpunktes befinden. Der Anker
z, .l. ist durch das Gegengewicht 8 ausgewuchtet, so daß seine Lage nicht durch
die Lage des ganzen Relais beeiniiußt wird. 17 ist eine Blattfeder, welche den Anker
.l rechts nach oben drückt und deren Spannung durch die Schraube 9 verändert werden
kann.
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Messungen haben ergeben, daß man mit einem solchen Relais bei einer
Stromenergie von i o-,3 Watt Kontaktbrücke voll genügender Größe und dementsprechende
Detriebssicherheit erhält.
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Wenn mehrere Kontakte 6, 7 beiderseitig des Drehpunktes von 4. angeordnet
sind, so läßt sich erfindungsgemäß ein besonderer Vorteil dadurch gewinnen, daß
man je einen Kontakt 6, , rechts und links etwas loser einstellt als die anderen,
welche als Arbeits-und Ruhekontakte dienen. @Ian verbindet dann die Enden der Spule
so mit den loser eingestellten Kontakten, daß bei KontaktschIti13 die Spule kurz
geschlossen wird. Erfolgt Kontaktgabe mit so großer Energie, daß die Gefahr des
Prellens des Ankers besteht, so wird nach Schluß der arbeitenden Isontakte .auch
der loser eingestellte Kontakt geschlossen und dadurch die Spule kurzzeitig kurzgeschlossen.
Die in ihr induzierten Ströme verbrauchen momentan die kinetische Energie, und der
Anker wird nicht zurückgeworfen. Die in Abb. a dargestellte Ausführung der Erfindung
verfolgt das Ziel sehr schneller Kontaktgabe. Die den Kontakten 6, 7 eiltsprechenden
Kontakte 12, 1 4. sind hier in großem Abstande vom Drehpunkte des Ankers an geeü-difet.
Die Spule 2 selbst führt mir sehr kleine Bewegungen aus. Der Anker ,l ist beispielsweise
ganz aus isolierendem Hartpapier gepreßt und trägt das Gegengewicht B. Die Leitungen
zu den Kontakten 1 2 sind bis in die Nähe des Drehpunktes geführt und gelten dann
erst als biegsame Leitungen an den stehenden Teil des Relais über. Die Feder 16
dient bei Gleichstrombetätigung ebenso wie i7 in Abb. i zur Rückführtlifa des Ankers.
Die Erfahrung hat gezeigt, dah malt mit derartigen Relais bei einer Energieaufnahine
voll einigen Hundertsteln eines Watts bei Wechselströmen bis gegen i ooo Hertz sauberes
Folgen des Relais bekommt und daß das Relais bei diesen Frequenzen einwandfrei vier
Schaltungen pro Wedhsel, also .looo Schaltungen pro Sekunde aus-1 ühr t.
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Weiter wird die Ausführung dieser Relais gemäß der Irrfindung vorzugsweise
so gestaltet, dar., der Mag et von dem gesamten übrigen in sich zusammenhängenden
llriu getrennt werden kann. Beispielsweise ist in Abb. a die Ausführung so gezeichnet,
dar:) der Magnet allein durch Lösen der Schrauben 15 vorn System getrennt werden
kann. Das hat vor allen Dingen den Vorteil, diil:) man den Magneten getrennt magnetisieren
kann und nicht die Gefahr besteht, da,l 3 Staub, insbesondere Eisenspäne, bei der
Montage in den Spalt geraten. In der praktischen .lusführung ist der Spalt und der
gesamte obere Teil des Relais staubdicht abgescblr,sseif. Andererseits wird nur
der obere Teil bis zu der Platte 3 durch die Kappe abg;cschlossen. Man erreicht
dadurch einerseits, dar:> die Kappe nicht mit dem holten Gewicht des Magneten belastet
wird, dar.') andererseits der Magnet als bequemer Handgrili für die H.antierung
des Relais dienen kann und daß schließlich die Anschlüsse, bcispielsweise die gezeichneten
Steckcrstilte 10. frei nach auf.ieif treten.
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Mine weitere Ausgestaltung der Erlindun,; bestellt darin, daß der
Betätigungsstrom parallel oder in Serie feit der Atfker:pule die Spule eines Elektromagneten
durchilieh',t. I)ei-Anker dieses Elektromagneten ist an dein Spurenträger 1. befestigt.
Die Abmessungen sind dabei so gewählt, daß in dem lIomenr der Kontaktgabe der Abstand
des Elektromagneten von seinem Anker sehr klein «-ird. Bekanntlich nimmt die Zugkraft
zwischen :Magnet und Anker sehr stark mit Verrnindu runb der Entfernung zu. Es wird
dadurch erreicht, daß die @nfangsbee@-egung VOlf .l fast ausschließlich unter dem
Ztige de°i-Spule a erfolgt, daß aber gegen Ende der Bewegung die Wirkung des Elc#lctromagnct@
ii immer stärker hervortritt und sich sclilie,l.tlich als starke Erhöhung des Koiitril>tdru(-kes
äul' )ert.
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Ferner können mehrere Wickelungen in der Spule :2 vorgesehen sein.
h,ispiels«-cis: kann dadurch eine Differenzwirkuii- erzeugt `-erden. Es kann .aber
auch durch Alfor(ln1ineiner Kurzschlußwickelung oder durch Kurz schließen einer
Wickelung in bestinnntcn Fällen eitle fast beliebig ausdehnhan@ \'eizögerung des
Schaltvorganges bewirkt würden. Auch kann die oben besc@ri@ben@:1u1-lfehttlh des
Prelleng mit Hilfe einer -eil-eiiii teil Wickelung erfolgen, welche nach l-kriilii-cri
der arl)eitrndeii Kontakte. Kurz':-schlossen
wird, z. B. um zu
vermeiden, daß beim Kurzschließen der Arbeitsspüle der Strom zu stark ansteigt.
Statt eines Kurzschlusses kann natürlich eine abgeglichene Dämpfung durch Einschalten
eines äußer#:ii Widerstandes erreicht werden.