AT237081B - Elektromagnetisches Relais - Google Patents

Description

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  Elektromagnetisches Relais 
Die   Kontaktfedersätze   elektromagnetischer Relais werden sowohl durch Erschütterungen von aussen, die   z. B.   der Relaiskern oder der Relaisanker über das mit ihnen verbundene Grundblech erfahren, wie auch durch eigene Erschütterungen des Ankers und der daran befestigten Teile, welche durch die plötzlich auftretenden Kräfte am Anfang und Ende der Schaltbewegung des Ankers auftreten, zu unkontrollierten Bewegungen gebracht, die als Kontaktprellungen bezeichnet werden. 
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   Alle diese bekannten Massnahmen zielen darauf ab, die Kontaktprellungen herabzusetzen. Es ist jedoch damit nicht gelungen, die Kontaktprellungen auf ein bestimmtes Mindestmass herabzusetzen. 



   Bei dem erfindungsgemässen elektromagnetischen   Relais können durchAnwendung einer neuen   federnden Befestigung des Relaiskernes auf der Grundplatte allein oder in Kombination mit der zusätzlichen Anordnung einer oder mehrerer kontaktprellungsherabsetzender Einrichtungen die Kontaktprellungserscheinungen auf einen vernachlässigbaren Wert   herabgedrückt   werden, wie dies mit den bekannten Anordnungen, wie Messungen zeigten, nicht möglich war. 



   Da die Anordnung von mehreren zusätzlichen kontaktprellungsherabsetzenden Einrichtungennaturgemäss einen höheren Aufwand bedeutet und die Prellsicherheit bei verschiedenen Relais unterschiedlich sein kann, können, wie schon erwähnt, alle oder mehrere der zusätzlichen Einrichtungen erspart werden. 



   Das erfindungsgemässe elektromagnetische Relais   mit prellungsvermindertem   Kontaktfedersatz ist dadurch gekennzeichnet, dass eine federnde Befestigung des Kernes auf seiner Grundplatte vorgesehen ist, welche auf der dem Kern zugewandten Seite aus einer im Querschnitt im wesentlichen trapezförmigen Feder besteht, deren kürzere Basisseite auf der Grundplatte aufliegt und deren gedachte längere Basisseite mit abgerundeten Ecken auf dem Kern oder auf einer zwischen der Feder und dem Kern befindlichen Zwischenplatte aufliegt, und welche weiters auf der dem Kern abgewandten Seite entweder aus einer durch Parallelverschiebung der erstgenannten Feder in ihrer Lage festgelegten weiteren trapezförmigen Feder oder aus einer Platte aus einem schwingungsdämpfenden Stoff, vorzugsweise mit unsymmetrischer 
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 tungen vorgesehen sind :

   a) Dämpfungsglied zwischen Anker und Kontaktbetätigungsglied, b) Dämpfungsglied auf der Nase des Betätigungsgliedes, c) Dämpfungsglied auf der Feder. 
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Schraubenbolzen 9 gefertigt. 



   Die Form der Feder 7 und der Feder 8 ist in der Zeichenebene senkrecht hinein verlängert zu denken. Sie hat also von oben gesehen eine rechteckige Form mit zwei Löchern zum Durchtreten der zwei Befestigungsschrauben je Relais. Durch den Fortfall der gemäss Fig.   l   notwendigen Hülse können vorteilhafterweise auch die Löcher der Schrauben kleiner gehalten werden. 



   In der Fig. 3 ist eine Variation der Fig. 2 dargestellt. Die untere Feder ist vorzugsweise eine rechteckige Kunststoffplatte 14. Vorzugsweise besteht sie aus einem Kunststoff unsymmetrischer Federcharakteristik, um die Erschütterungen wohl schnell aufzunehmen, jedoch nur langsam wieder abzugeben. 



   Oft sind die beschriebenen Massnahmen gemäss Fig. 2 bzw. 3 zur Befreiung der Relaiskontakte von Prellung ausreichend. Bei Fortschreiten der Nachrichtentechnik treten jedoch höhere Anforderungen an die Prellfreiheit auf, insbesondere dann, wenn die elektromagnetischen Relais mit schneller arbeitenden elektronischen Einrichtungen zusammenarbeiten müssen. Es ist in diesen Fällen unmöglich, dass ein Kontakt, der einmal schliessen soll, mehrere Male, wenn auch nicht vollständig, so doch schliesst und Schaltvorgänge hervorruft, die nicht vorgesehen sind. 



   In Fig. 4 sind schematisch die zusätzlichen Massnahmen zur Herabsetzung der Prellneigung beispielhaft dargestellt. 



   Das Relais, das aus einem Kern 11 mit Wicklung 24 besteht, besitzt einen Anker 15 mit gekröpftem Ende 16. Wird nun das Relais erregt, d. h. ist die Wicklung 24 stromdurchflossen, dann wird der Kern 11 und sein Ende 26 ebenfalls magnetisch und zieht das Ende 16 des Ankers 15 an. Auf dem Ende 16 des Ankers ist üblicherweise das Kontaktbetätigungsglied 18 fest angeordnet. Beim Ansprechen des Relais erfah-' ren nun die beweglichen Kontaktfedern bei ihrer Bewegung durch den Anker eine relativ hohe Beschleunigung. Der beim Auftreffen des Ankers auf dem Kern auftretende plötzliche Bewegungsrichtungswechsel der Beschleunigung führt dazu, dass die Kontaktfedern sich von dem mit dem Anker verbundenen Kontaktbetätigungsglied lösen und kurzzeitig, ihre Bewegungsrichtung beibehaltend, eine nicht mehr kontrollierte Bewegung ausführen, welche zu Kontaktprellungen führt. 



   Während des Auftreffens des Kontaktbetätigungsgliedes auf die Kontakte bzw. Kontaktlappen wäh- 

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 rend des Ankeranzuges erfährt dieses Kontaktbetätigungsglied eine Verformung, wobei ein Teil der die Verformung bewirkenden Energie durch die innere Reibung der Glieder vernichtet wird. 



   Ein Nachteil der bisherigen Anordnungen ist daher, dass die verbleibende Energie nach dem plötzlichen Stillsetzen des Ankers nach Vollendung seiner Anzugsbewegung die Verformung des Betätigungsgliedes schlagartig rückgängig macht, wodurch die Prellneigung der Kontakte insofern vergrössert wird, als die Rückgängigmachung der Verformung die Weiterführung der Kontaktfedern in Richtung der Anzugsbewegung nach Stillstand des Betätigungsgliedes unterstützt. 



   Dieser Nachteil wird dadurch vermieden, dass dort, wo das gekröpfte Ende 16 des Ankers mit dem Betätigungsglied 18 verbunden ist, das Ende des Betätigungsgliedes 18 mit einem schwingungsdämpfenden Stoff,   z. B.   Kunststoff, rundherum oder auf beiden Seiten ohne den Seitenkanten, beschichtet ist. Dadurch wird die   störende Wechselwirkung der Stösse   zwischen Feder und Betätigungsglied herabgesetzt. Alsschwingungsdämpfender Stoff wird vorzugsweise ein Kunststoff mit unsymmetrischer Federcharakteristik, z. B. 



  Polyvinylchlorid, verwendet. 



   Kontaktprellungen werden nicht nur durch den Anzug des Ankers, sondern auch durch den Abfall des Ankers bewirkt. Insbesondere ist dies dann der Fall, wenn Ruhekontakte geschaltet werden. Die Nase 25 ruht im abgefallenen Zustand des Ankers auf dem Kern 26. Diese Nase 25, welche fest mit dem Kontakt- betätigungsglied verbunden ist, wird mit einem schwingungsdämpfenden Stoff, z. B. Kunststoff, entweder vollständig   umhüllt oder zumindest   mitdiesem schwingungsdämpfenden Stoff an derjenigen Seite der Nase versehen, welche dem Kern zugekehrt ist. Als schwingungsdämpfender Stoff wird vorzugsweise ein Kunst- stoff mit unsymmetrischer Federcharakteristik, z. B. Polyvinylchlorid, verwendet. 



   Die Anbringung des schwingungsdämpfenden Stoffes zur Dämpfung des Betätigungsgliedes am Berüh rungspunkt mit den Federn kann auch mit der Anbringung des schwingungsdämpfenden Stoffes an der Nase vorteilhafterweise erzeugungstechnisch vereint werden. Hiezu kann das ganze Betätigungsglied oder zu- mindest die genannten Teile desselben mit dem schwingungsfähigen Stoff überzogen werden. 



   Schliesslich zeigt die Fig. 4 auf den Relaisfedern 23 Dämpfungshüllen 21 und 22. Weitere solche Hüllen muss man sich auf jeder Relaisfeder vorstellen. Diese Hüllen dienen der mechanischen Dämpfung der Relaisfedern durch Belastung derselben. Vorzugsweise bestehen die Hüllen aus einem Kunststoffschlauch oder einem Überzug aus Kunststoff. Selbstverständlich können auch metallische Stoffe verwendet werden. 



  Die Anordnung der Hüllen ist entweder fest auf den Relaisfedern oder locker. Im letzteren Falle muss die Hülle zumindest auf einer Stelle mit der Relaisfeder verbunden sein. 



   Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Feder mit einem Stoff nur auf einer Seite zu belegen, z. B. einen Lackauftrag aufzubringen. 



   Der Ort der Hüllen oder Beläge richtet sich nach der geometrischen Ausgestaltung der Relaisfeder und wird aus diesem Grund zweckmässig empirisch festgelegt, insbesondere ist eine Belastung der Federn an den auftretenden Schwingungsbäuchen erforderlich. 



   Die genannten zusätzlichen Massnahmen können in verschiedenen Kombinationen oder entsprechend. den Dämpfungserfordernissen zusätzlich zu den Massnahmen nach Fig. 2 bzw. 3 angewendet werden oder auch vollständig entfallen. 



   Mit den erfindungsgemässen Massnahmen ist es gelungen, nahezu prellfreie Relais mit verhältnismässig billigen Mitteln herzustellen, wie Messungen ergeben haben. 

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Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Elektromagnetisches Relais mit prellungsvermindertem Kontaktfedersatz, dadurch gekennzeich- net, dass eine federnde Befestigung des Kernes auf seiner Grundplatte vorgesehen ist, welche auf der dem Kern zugewandten Seite aus einer im Querschnitt im wesentlichen trapezförmigen Feder besteht, deren kürzere Basisseite auf der Grundplatte aufliegt und deren gedachte längere Basisseite mit abgerundeten Ecken auf dem Kern oder auf einer zwischen der Feder und dem Kern befindlichen Zwischenplatte aufliegt, und welche weiters auf der dem Kern abgewandten Seite entweder aus einer durch Parallelverschiebung der erstgenannten Feder in ihrer Lage festgelegten weiteren trapezförmigen Feder oder aus einer Platte aus einem schwingungsdämpfenden Stoff, vorzugsweise mit unsymmetrischer Federcharakteristik,

   besteht und diese federnde Befestigung allein oder entsprechend den Erfordernissen der Prellsicherheit zusätzlich eine oder mehrere der folgenden kontaktprellungsvermindernden Einrichtungen vorgesehen sind : a) Dämpfungsglied zwischen Anker und Kontaktbetätigungsglied, b) Dämpfungsglied auf der Nase des Betätigungsgliedes, <Desc/Clms Page number 5> c) Dämpfungsglied auf der Feder.

   2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Federkraft der trapezförmigen Federn durch eine Mutter veränderbar ist, deren Ort durch eine oder mehrere Beilagescheiben definiert ist.

   3. Relais nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungsglied zwischen Anker und Kontaktbetätigungsglied aus einem schwingungsdämpfenden Stoff, z. B. Kunststoff, vorzugsweise mit unsymmetrischer Federcharakteristik, besteht, wobei das Kontaktbetätigungsglied dort, wo es mit dem Anker verschraubt ist, rundherum mit dem schwingungsdämpfenden Stoff umhüllt ist oder mit zwei Beilagescheiben aus diesem schwingungsdämpfenden Stoff auf jeder Seite des Kontaktbetätigungsstückes versehen ist.

   4. Relais nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Dämpfungsglied auf der Nase des Betätigungsgliedes dort, wo sie zur Begrenzung des Ankerhubes auf dem Kern aufliegt, aus einem schwingungsdämpfenden Stoff, z. B. Kunststoff, vorzugsweise mit unsymmetrischer Federcharakteristik, besteht, wobei die Nase entweder rundherum mit dem schwingungsdämpfenden Stoff umhüllt ist oder auf der dem Kern zugewandten Seite einseitig (z. B. durch Kleben) mit schwingungsdämpfendem Stoff bedeckt ist.

   5. Relais nach den Ansprüchen 1,2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktbetätigungsglied vollständig mit dem schwingungsdämpfenden Stoff (in einem Fertigungsgang) überzogen ist.

   6. Relais nach Anspruch 1,2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Relaisfedern durch Dämpfungsglieder gedämpft sind, welche die Relaisfedern fest umhüllen oder einseitig angebracht sind und in Abhängigkeit von den Prellungsverhinderungserfordernissen an bestimmten Stellen der Relaisfedern vorgesehen sind.

   7. Relais nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Relaisfedern durch Dämpfungsglieder gedämpft sind, welche die Relaisfedern lose umhüllen und in Abhängigkeit von den Prellungsverhinderungserfordernissen an bestimmten Stellen der Relaisfedern vorgesehen sind.