AT281930B - Schwachstromrelais - Google Patents

Schwachstromrelais

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AT281930B
AT281930B AT583967A AT583967A AT281930B AT 281930 B AT281930 B AT 281930B AT 583967 A AT583967 A AT 583967A AT 583967 A AT583967 A AT 583967A AT 281930 B AT281930 B AT 281930B
Authority
AT
Austria
Prior art keywords
contact
permanent magnets
tongue
capsule
control circuit
Prior art date
Application number
AT583967A
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English (en)
Inventor
Karl Dr Krammer
Original Assignee
Kapsch Telephon Telegraph
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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H51/00Electromagnetic relays
    • H01H51/28Relays having both armature and contacts within a sealed casing outside which the operating coil is located, e.g. contact carried by a magnetic leaf spring or reed
    • H01H51/284Polarised relays

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Electromagnets (AREA)

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Schwachstromrelais 
Die Erfindung betrifft ein besonders für Fersprechanlagen geeignetes Schwachstromrelais, bei dem eine Kontaktzunge zwischen zwei festen Kontakten hin-und herbeweglich ist und alle Kontaktträger einschliesslich dieser Zunge aus ferromagnetischem Material bestehen, wobei diese Kontakte und die Kontaktzunge in einem zwei Permanentmagnete enthaltenden magnetischen Vorspannungskreis liegen und die Bewegung der Kontaktzunge durch Zusammenwirken der magnetischen Vorspannung gleichbleibender Richtung mit einem magnetischen Steuerfluss veränderbarer Richtung erfolgt ; insbesondere kann die Erfindung bei Relaisausführungen mit gekapselter Kontaktanordnung angewendet werden. 



   Relais der beschriebenen Gattung können nach Art eines bistabilen Flip-Flop-Kreises betrieben und durch einen kurzzeitigen Steuerimpuls in den einen Schaltzustand gebracht werden, um sodann in diesem Zustand so lange zu verharren, bis ein gegensinniger Steuerimpuls eintrifft, der den andern Schaltzustand herbeiführt. 



   Bei bekannten Relais der einleitend angegebenen Art (vgl. die brit. Patentschrift Nr. 631, 713 und die USA-Patentschrift Nr. 2, 277, 215) liegen die Permanentmagnete gleichsinnig gepolt in einem Vorspannungskreis, der nicht über die bewegliche Kontaktzunge geschlossen ist, sondern unter Umgehung dieser Kontaktzunge den Spalt zwischen den beiden festen Kontakten durchsetzt. Die den Steuerfluss erzeugende Wicklung ist somit vom Magnetisierungsfluss umschlossen und es ist daher nicht möglich, die Steuerwicklung beliebig gross auszuführen, weil dies eine Vergrösserung des Weges des Vormagnetisierungsflusses zur Folge hätte, so dass weder die Kontaktkräfte erhöht, noch die Umschaltzeit verkürzt werden würde. 



   Dieser Nachteil wird beim erfindungsgemässen Schwachstromrelais dadurch vermieden, dass jeder der festen Kontakte in Serie mit der beweglichen Kontaktzunge in einem eigenen Zweig des magnetischen Vorspannungskreises liegt, der nur je einen der Permanentmagnete enthält, wobei die beiden Zweigflüsse zumindest über einen Teil der Kontaktzunge gleichsinnig in deren Längsrichtung verlaufen, und dass die beiden Permanentmagnete ihrerseits gegenpolig in Serie in einem elektromagnetischen Steuerkreis liegen, über den der Steuerfluss verläuft, so dass bei der Erregung des Steuerkreises jeweils der Fluss in einem Zweig des Vorspannungskreises geschwächt und im andern Zweig verstärkt wird. 



   Bei dieser Relaisbauweise ist die Dimensionierung des Wickelraumes weitgehend unabhängig von der Grösse der Magnete und sie kann daher leicht optimal erfolgen. Dadurch ergeben sich die Vorteile einer höheren Kontaktkraft bei kleiner Erregung und einer kurzen Umschlagzeit. Wegen der hohen Kontaktkraft ist das Prellen der Kontakte geringer. Der Steuerfluss durchsetzt die Kontaktzunge nicht in deren Längsrichtung und induziert daher nur minimale Störspannungen. Das Relais ist infolgedessen weitgehend frei von Schalt-bzw. Kontaktgeräuschen. Es ist daher beispielsweise als Koppelelement in Fernsprechanlagen anwendbar. 



   Vor Inbetriebnahme des Relais liegt die bewegliche Kontaktzunge an einem beliebigen festen Kontakt an und wird an diesem durch den magnetischen Vorspannungskreis, der dem betreffenden 

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 festen Kontakt zugeordnet ist, festgehalten. Der erste einlangende elektrische Steuerimpuls bewirkt einen magnetischen Fluss, der je nach seiner Polung den magnetischen Fluss im erwähnten Vorspannungskreis verstärkt oder schwächt. Im ersteren Falle bleibt die bewegliche Kontaktzunge am festen Kontakt haften, wogegen im zweiten Falle der magnetische Fluss im Vorspannungskreis des andern festen Kontaktes soweit verstärkt wird, dass die Kontaktzunge zu diesem andern Kontakt hingezogen wird und hernach an diesem Kontakt auch nach Aufhören des Steuerimpulses haften bleibt.

   Durch den ersten Steuerimpuls wird also nach der Inbetriebnahme eines solchen Relais der beweglichen Kontaktzunge eine eindeutige, von der Polarität des Steuerimpulses abhängige Lage erteilt. Bei Relais mit mehreren Kontaktsätzen aus festen Kontakten und beweglichen Kontaktzungen und gemeinsamen magnetischen Kreisen nehmen demnach nach dem ersten Steuerimpuls alle Kontaktzungen die richtige Lage ein, selbst wenn sie vorher willkürliche Lagen bezüglich der zugeordneten festen Kontakte eingenommen haben. 



   Besonders geeignet ist die erfindungsgemässe Relaisbauweise im Hinblick auf die ausschliesslich magnetische Kontaktsteuerung für Relais mit gekapselter Kontaktanordnung. In der mit einem Schutzgas gefüllten Kontaktkapsel kann sich dabei eine Vielzahl von Kontaktgruppen befinden, die gemeinsame magnetische Kreise aufweisen und nach Bedarf als Um-, Ein-oder Ausschalter geschaltet werden können. Die gegebenenfalls mit gutleitendem Metall, wie Gold, überzogenen ferromagnetischen Kontaktträger, die vorzugsweise aus Kovar bestehen, sind bei solchen Relais in die aus Glas, Keramik oder anderem Isoliermaterial bestehende Kontaktkapsel eingeschmolzen. Die permanentmagnetischen Vorspannungskreise und der elektromagnetische Steuerkreis befinden sich vorzugsweise ausserhalb der Kontaktkapsel. 



   Die Erfindung und weitere Merkmale derselben werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in den Fig. l und 2 schematisch und teilweise geschnitten dargestellt sind. 



   In Fig. 1 ist eine im wesentlichen prismatische   Kontaktkapsel-l-aus   Glas, Keramik   od. dgl.   erkennbar, die mit Schutzgas gefüllt ist. Der Gasdruck des Schutzgases wird zweckmässig so gewählt, 
 EMI2.1 
 vorzugsweise Kovar, eingeschmolzen, zwischen welchen die Kontaktzunge nach Art eines Umschalters hin-und herbeweglich ist. Beiderseits der   Kontaktzunge--2--sind   an der Aussenseite der Kapsel   - -1-- prismatische Permanentmagnete --5, 6-- angeordnet, u. zw.   so, dass gleichnamige Pole dieser Permanentmagnete einander zugekehrt sind. Die   Endteile --3c   bzw. 4c--der festen Kontaktstücke   --3, 4-- sind   über ferromagnetische Jochteile--3b bzw.   4b--mit   den Permanentmagneten-5 bzw. 6--gekoppelt.

   Die über die Permanentmagnete hinaus verlängerten freien Enden--3a, 4adieser Jochteile dienen als elektrische Anschlüsse. Jeder der Permanentmagnete-5, 6- erzeugt einen magnetischen Vorspannungsfluss für die bewegliche Kontaktzunge-2--, dessen Kreis über die Kontaktzunge und den zugeordneten festen Kontakt-3 bzw. 4-geschlossen ist. Die beiden Vorspannungswege sind in   Fig. l mit-V und V-bezeichnet.   



   Wenn in der gleichen Kontaktkapsel mehrere Kontaktgruppen der dargestellten Art untergebracht sind, so wird zweckmässig für die   Permanentmagnete--5, 6-- ein   hochisolierendes Magnetmaterial, z. B. Koerox, verwendet, damit ohne Anwendung einer elektrischen Isolierschicht ein Kurzschluss zwischen den Jochteilen--3b, 4b-- verschiedener Kontaktgruppen und den Permanentmagneten --5, 6-- vermieden werden kann. 



   An der Aussenseite der   Jochteile--3b, 4b-- ist   je eine Isolierfolie--7, 8-- angeordnet und an der Aussenseite jeder dieser Isolierfolien liegt ein Schenkel--9a bzw.   9b--eines U-förmigen   Elektromagneten--9--an, der mit Hilfe einer Steuerwicklung--10--alternierend mit der einen bzw. mit der andern Polung erregt werden kann. Der magnetische   Steuerfluss--S--verläuft   zwischen 
 EMI2.2 
 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 
 EMI3.1 
 eindeutig definiert wird. 



   Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind einander entsprechende Teile wie in Fig. 1 bezeichnet. 



   Die festen   Kontaktstücke-3, 4- sind   bei diesem Ausführungsbeispiel in Längsrichtung der 
 EMI3.2 
    4b-- dieserPermanentmagnete-5, 6-   angeordnet. Zwischen den beiden Permanentmagneten ist ferner ein ferromagnetischer   Steg --2e-- angeordnet,   der in die Kontaktkapsel hineinragt. Die bewegliche   Kontaktzunge --2-- bildet   wieder einen äusseren elektrischen   Anschlussteil --2a-- und   einen blattfederartigen   Teil --2b--j im   Gegensatz zum Ausführungsbeispiel nach Fig. l hat sie aber einen 
 EMI3.3 
 der einen Schaltstellung am festen   Kontakt --3-- dargestellt,   wobei eine Zinke an einem Vorsprung des Kontaktstückes --3-- anliegt und die andere Zinke nahe dem   Stegteil--2e--zu   liegen kommt. 



  Der magnetische Steuerkreis--S--und die   Vorspannungskreise--V   und   V--sind   auch in Fig. 2 angedeutet und es ist erkennbar, dass bei der dargestellten Polung des Steuerkreises der   Vorspannungsfluss--V--verstärkt   und der   Vorspannungsfluss--V--geschwächt   wird. Bei Umkehrung der Polung des Steuerkreises kehrt sich das Stärkeverhältnis der Vorspannungsflüsse um und die   Kontaktzunge --3--- schaltet   auf den andern festen   Kontakt --4-- um.   



   Die dargestellten Ausführungsbeispiele lassen natürlich im Rahmen der Erfindung noch 
 EMI3.4 
 



    --3c, 4c-- derPATENTANSPRÜCHE :    
1. Schwachstromrelais, bei dem eine Kontaktzunge zwischen zwei festen Kontakten hin-und herbeweglich ist und alle Kontaktträger einschliesslich dieser Zunge aus ferromagnetischem Material bestehen, wobei diese Kontakte und die Kontaktzunge in einem zwei Permanentmagnete enthaltenden magnetischen Vorspannungskreis liegen und die Bewegung der Kontaktzunge durch Zusammenwirken der magnetischen Vorspannung gleichbleibender Richtung mit einem magnetischen Steuerfluss veränderbarer Richtung erfolgt, insbesondere in einer Ausführung mit gekapselter Kontaktanordnung, 
 EMI3.5 
 Kontaktzunge in einem eigenen Zweig des magnetischen Vorspannungskreises (V, V') liegt, der nur je einen der Permanentmagnete (5, 6) enthält, wobei die beiden Zweigflüsse zumindest über einen Teil der Kontaktzunge (2b)

   gleichsinnig in deren Längsrichtung verlaufen, und dass die beiden Permanentmagnete (5, 6) ihrerseits gegenpolig in Serie in einem elektromagnetischen Steuerkreis (S) liegen, über den der Steuerfluss verläuft, so dass bei der Erregung des Steuerkreises jeweils der Fluss in einem Zweig   (z. B.   V) des Vorspannungskreises geschwächt und im andern Zweig   (z. B. V)   verstärkt wird.

Claims (1)

  1. 2. Relais nach Anspruch 1, bei dem der Steuerkreis einen U-förmig ausgebildeten EMI3.6 magnetischen Steuerkreis angeordneten Permanentmagnete (5, 6) an gegenüberliegenden Seiten einer Kontaktkapsel (1) nach Art von Polschuhen zwischen den Polen (9a, 9b) des U-förmigen Elektromagneten (9) liegen, wobei die bewegliche Kontaktzunge (2) die Verbindungslinie der beiden Permanentmagnete (5, 6) kreuzt. EMI3.7 vorzugsweise an gegenüberliegenden Seiten aus der Kontaktkapsel (1) herausgeführten festen Kontakte (3, 4) über ein ferromagnetisches Joch (3b, 4b), das an seinem Ende den elektrischen Anschluss (3a, 4a) trägt, magnetisch mit dem zugeordneten der gegenpolig im elektromagnetischen Steuerkreis angeordneten Permanentmagnete (5, 6) gekoppelt ist.
    EMI3.8 <Desc/Clms Page number 4> den beiden Kontaktträger angeordnet sind, wobei zwischen den beiden Permanentmagneten (5, 6) ein in der Verlängerung der beweglichen Kontaktzunge (2) liegender, in die Kontaktkapsel (1) hineinragender ferromagnetischer Steg (2e) angeordnet ist und das freie Ende der Kontaktzunge (2) als eine diesen Steg (2e) mit Spiel umgebende Federgabel (2d) mit zwei Zinken ausgebildet ist, von denen bei Kontaktschluss jeweils eine an den betreffenden festen Kontakten (3, 4) anliegt und die andere nahe dem Steg (2e) zu liegen kommt. EMI4.1 (3a, 4a) für die festen Kontakte (3, 4) auf der den Permanentmagneten (5, 6) gegenüberliegenden Seite der Kontaktkapsel (1) aus dieser herausgeführt sind.
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