AT394283B - Polarisiertes relais mit einem unpolarisierten anker und einem dreiteiligen joch - Google Patents

Description

AT 394 283 B

Die Erfindung bezieht sich auf ein polarisiertes Relais mit einem unpolarisierten Anker und einem dreiteiligen Joch in bzw. an dem der Permanentmagnet und eine Spule angeordnet sind, wobei der eine Teil des Joches mit dem Kern verbunden ist und der als Klappanker ausgebildete Anker mit mindestens einer Polfläche des zweiten Jochteiles zusammenwirkt, wobei der Permanentmagnet mit jeder seiner beiden Polflächen an einem Jochteil anliegt und ein Teil des Joches durch eine mit dem Kem verbundene Leitplatte gebildet ist.

Durch die US-PS 3 317 871 wurde ein Relais der eingangs erwähnten Art bekannt, bei der eine Leitplatte mit einer aus der oberen Ebene herausragenden Schneidkante für den Anker versehen ist, der im wesentlichen rechteckig ausgebildet ist Bei der aus der US-PS bekannten Lösung ist die Leitplatte mit einer aus deren Ebene herausragenden Schneidkante für den Anker versehen, der im wesentlichen rechteckig ausgebildet ist, jedoch mit einer quer zu seiner Längserstreckung verlaufenden Aufwölbung versehen, deren konkave Innenseite auf der Schneidkante der Leitplatte des Joches aufliegt. Dabei ist der Anker V-förmig aufgebogen.

Der Nachteil dieser bekannten Lösung liegt darin, daß die Leitplatte mit einem aus deren Ebene vorragenden Ansatz versehen werden muß, der zu einer Schneide ausgeformt werden muß. Damit ist es aber nicht mehr möglich einen Anker aus einem einfachen Blechzuschnitt auf einfache Weise herzustellen, sondern es müssen eine Reihe von Arbeitsvorgängen durchgeführt werden, wie z. B. ein Aufschweißen des Ansatzes oder dessen Anformung durch Kaltfließpressen. Beides erfordert einen erheblichen Aufwand.

Weiters wurde durch diesen Vorhalt auch eine Lösung bekannt bei dem der Klappanker an einem Ende hammerkopfförmig ausgebildet ist, wobei der Anker mit diesem Bereich in eine randoffene Ausnehmung der Leitplatte eingreift.

Dabei ergibt sich allerdings der Nachteil, daß der Anker in Längsrichtung des Kernes des Relais über die Leitplatte vorragt, wodurch sich Probleme beim Einbau eines solchen Magnetsystems in ein Gehäuse ergeben. Außerdem müssen bei einer solchen Lagerung sehr enge Toleranzen eingehalten werden, um einerseits einen sicheren Halt des Ankers zu gewährleisten und anderseits die Leichtgängigkeit dieser Lagerung sicherzustellen. Dabei muß insbesondere auf entsprechende Gratff eiheit der vielen Kanten des Ankers und der diesen aufnehmenden Leitplatte geachtet werden, was vermutlich nur mit einer entsprechend aufwendigen Nacharbeit der zumeist ausgestanzten Teile erreichbar ist, wenn nicht besonders aufwendige und teure Stanzverfahren angewendet werden.

Weiters wurde durch die DD-PS 73 359 ein Relais bekannt, bei dem das Joch allerdings dreiteilig ausgebildet ist, wobei zwei dieser Teile über den Kem miteinander verbunden sind und mit dem Anker zusammenwirkende Polflächen aufweisen. Dabei liegt der Permanentmagnet mit einer seiner beiden Polflächen an dem einen Jochteil an, wobei an der zweiten Polfläche des Permanentmagneten der dritte Jochteil anliegt, an dem auch der Anker über eine Kugel gelagert ist.

Der Anker ist bei diesem bekannten Relais durch eine eine schräge Abwinkelung aufweisende Platte gebildet, die mit ihrem ebenen Abschnitt an dem ersten, an dem Permanentmagneten anliegenden und mit dem, die Spule tragenden Kem verbundenen Jochteil in einer der beiden stabilen Lagen des Ankers anliegt und mit ihrem abgewinkelten Abschnitt an der in einem entsprechenden Winkel verlaufenden Polfläche des zweiten, über den Kem mit dem ersten Jochteil verbundenen Jochteil der zweiten stabilen Lage anliegt. Dabei ergibt sich in der einen Lage ein direkter magnetischer Kurzschluß für den Permanentmagneten über den Anker, wogegen in der zweiten stabilen Lage des Ankers der magnetische Kreis für den Permanentmagneten über den Kem und den zweiten, mit diesem verbundenen Jochteil verläuft, woraus ungleiche Haltekräfte resultieren. Die ist durch eine Vergrößerung des Luftspaltes im Bereich der Lagerang des Ankers an dem dritten Jochteil und dem verlängerten Eisenweg bedingt

Bei dieser Konstruktion ergibt sich der Nachteil, daß die Polflächen aufgrund der Abwinkelungen große Toleranzen aufweisen, wenn man keine aufwendigen Nacharbeiten vorsieht. Dies führt aber in einer Serienproduktion zu entsprechend großen Streuungen, wodurch der Einsatz eines solchen Relais entsprechend eingeschränkt ist Außerdem weist dieses bekannte Relais den Nachteil einer sehr aufwendigen Ankerlagerung auf und kann ausschließlich als bistabiles Relais verwendet werden.

Ziel der Erfindung ist es diese Nachteile zu vermeiden und ein Relais der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, daß sich durch einen einfachen Aufbau auszeichnet und bei dem mit einfachen Mitteln, die für die magnetischen Verhältnisse wesentlichen Maße ohne großen Aufwand mit kleinen Toleranzen eingehalten werden können.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch »reicht, daß der als flacher im wesentlichen rechteckige Teil ausgebildete Klappanker in einer Rille der Leitplatle gelagert ist

Bei diesem Konzept ergibt sich der Vorteil, daß das Magnetsystem aus sehr einfachen Einzelteilen aufgebaut werden kann.

Weiters ergeben sich für den Anker nur geringe Massen, sodaß ein Prellen des Ankers weitgehend vermieden ist.

Durch die vorgeschlagenen Maßnahmen ergibt sich eine sehr einfach gestaltete reibungsarme Lagerung des Ankers. Dabei ist die Rille leicht mit einer relativ hohen Genauigkeit herstellbar. Dabei kann die Rille und die in diese eingreifende Stirnfläche des Ankers mit einer Abrundung versehen sein. Dies führt zu einer sehr präzisen und reibungsarmen Lagerung des Ankers.

Weiters kann bei einem solchen Relais vorgesehen sein, daß ein Teil der Polfläche des mit dem Kem verbundenen Jochteiles von einem Kurzschlußring umfaßt ist. -2-

Claims (2)

1. AT 394 283 B Damit läßt sich das Relais auch mit Wechselstrom betreiben. Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert Dabei zeigt: Fig. 1 ein monostabiles Relais nach der Erfindung, und Fig. 2 eine gegenüber Fig. 1 abgewandelte Ausführungsform des Relais gemäß der Fig. 1. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Relais handelt es sich um ein monostabiles Relais. Bei diesem ist der erste Jochteil (1) mit dem Kem (2), auf dem eine Spule (3) aufgeschoben ist, verbunden. Der Kern (2) seinerseits ist mit einer Leitplatte (4) aus einem magnetisierbaren Material verbunden. Diese Leitplatte (4) weist eine weichmagnetische Lagerrinne (5) auf, in die der Anker (6), der durch eine flache Platte gebildet ist, eingreift, wobei der in die Lagerrinne (5) eingreifende Bereich des Ankers (6) entsprechend dem Radius der Rinne (5) gerundet ist Der Anker greift mit seinem freien Ende in einen von zwei ungleichnamig polarisierten Polflächen (7), (8) begrenzten Luftspalt (9) ein. Diese Polflächen (7) und (8) sind an dem im wesentlichen L-förmigen Jochteil (10), bzw. an dem Jochteil (I) angeordnet, zwischen welchen Jochteilen (1), (10) ein Permanentmagnet (11) angeordnet ist. Da der Jochteil (1) an der einen Polfläche des Permanentmagneten (11) anliegt und der Jochteil (10) an der zweiten Polfläche des Permanentmagneten anliegt, ergibt sich die in vollen Linien dargestellte stabile Lage des Ankers (6), da eben die Leitplatte (4) aufgrund des Permanentmagneten (11) eine andere Polarität als der Jochteil (10), aber die gleiche wie der Jochteil (1) aufweist. Durch Erregung der Spule (3) kommt es zu einer Umpolung der Leitplatte (4) und damit des Ankers (6), wodurch dieser von der Polfläche des Jochteiles (10), an der er in seiner stabilen Lage anliegt, abgestoßen und von der Polfläche (8) des Jochteiles (1) angezogen wird. Dadurch ergibt sich ein rasches Ansprechen des Relais. Nach Beendigung des Stromflusses durch die Spule (3) stellen sich wieder die durch den Permanentmagneten (II) bedingten, und in der Fig. 1 angedeuteten magnetischen Verhältnisse ein und der Anker (6) kehrt in seine mit vollen Strichen in der Fig. 1 dargestellte Ausgangslage zurück. Zu der Ausführungsform gemäß der Fig. 1 ist zu bemerken, daß der Permanentmagnet (11) nicht unbedingt mit jeder seiner beiden Polflächen an einem Jochteil (1), (10) anliegen muß. Es ist durchaus auch möglich den Permanentmagnet (11) im Bereich des Arbeitsluftspaltes (9) des Ankers (6) anzuordnen, sodaß der Permanentmagnet (11) mit seiner einen Polfläche an der Polfläche eines der beiden Jochteile (1), (10) anliegt und mit seiner zweiten Polfläche eine mit dem Anker (6) zusammen wirkende Polfläche bildet Die Ausführungsform gemäß der Fig. 2 unterscheidet sich von jener gemäß der Fig. 1 nur dadurch, daß ein Teil der Polfläche (8) des Jochteiles (1) von einem Kurzschlußring (12) aus einem nicht magnetisierbaren und elektrisch gut leitenden Material, wie z. B. Kupfer oder Aluminium umschlossen ist, um die Spule mit Wechselstrom betreiben zu können. Dabei weist der Kurzschlußring (12) einen U-förmigen Querschnitt auf und ist in einen Schlitz der Polfläche (8) eingeschoben und umgreift dabei auch den äußeren Rand des Jochteiles (1). Geschlossen ist der Kurzschlußring über einen an der dem Kem (2) zugekehrten Seite des Jochteiles (1) verlaufenden Steg. PATENTANSPRÜCHE 1. Polarisiertes Relais mit einem unpolarisierten Anker und einem dreiteiligen Joch in bzw. an dem der Permanentmagnet und eine Spule angeordnet sind, wobei der eine Teil des Joches mit dem Kem verbunden ist und der als Klappanker ausgebildete Anker mit mindestens einer Polfläche des zweiten Jochteiles zusammenwirkt, wobei der Permanentmagnet mit jeder seiner beiden Jochflächen an einem Jochteil anliegt und ein Teil des Joches durch eine mit dem Kem verbundene Leitplatte gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der als flacher im wesentlichen rechteckige Teil ausgebildete Klappanker (6) in einer Rille (5) der Leitplatte (4) gelagert ist.
2. 2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Polfläche (8) des mit dem Kem (2) verbundenen Jochteiles (1) von einem Kurzschlußring (12) umfaßt ist. Hiezu 2 Blatt Zeichnungen -3-