AT402581B - POLED ELECTROMAGNETIC RELAY - Google Patents
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Description
AT 402 581 BAT 402 581 B
Die Erfindung bezieht sich auf ein gepoltes elektromagnetisches Relais mit einem zweiteiligen mindestens drei Schenkel aufweisenden Magnetgestell, mit einem Permanentmagneten, einer Spule und einem im Querschnitt U-förmigen Anker, der zwischen die Schenkel des Magnetgestelles eingreift.The invention relates to a polarized electromagnetic relay with a two-part magnet frame having at least three legs, with a permanent magnet, a coil and a cross-sectionally U-shaped armature which engages between the legs of the magnet frame.
Bekannte derartige Relais weisen einen sehr komplizierten Aufbau auf. Meist ist dabei eine Platte mit einem die Spule durchsetzenden, parallel zu besagter Platte verlaufenden Kern über einen Steg verbunden. Weiters sind Schenkeln vorgesehen, die unter Zwischenlage von Permanentmagneten an der Platte festgelegt sind und beabstandet vom Spulenkern verlaufen. Der Anker ist U-förmig ausgebildet und greift zwischen die beiden Schenkel ein; der Spulenkern ist somit ebenfalls vom Anker Übergriffen.Known relays of this type have a very complicated structure. Usually, a plate is connected to a core which passes through the coil and runs parallel to said plate via a web. Legs are also provided, which are fixed to the plate with the interposition of permanent magnets and run at a distance from the coil core. The anchor is U-shaped and engages between the two legs; the coil core is therefore also encroached by the armature.
Eine andere Ausgestaltungsvariante wurde durch die AT-PS-370 558 bekannt. Hier ist eine längliche Luftspule vorgesehen, in deren von der Wicklung umschlossenen Hohlraum ein parallel zur Spulenlängs-Achse verlaufender, stabförmiger Permanentmagnet eingebracht ist, welcher quer zur Spulenachse dreifach aufmagnetisiert ist. Parallelverlaufend zu besagtem Magneten ist ein ebenfalls stabförmiger Anker vorgesehen, der in seiner Quer-Symmetrieachse verkippbar gelagert ist. Durch Zusammenwirken des Permanent-magnet-Flußes und des Spulenflußes wird der Anker zwischen seinen beiden Endstellungen, in denen jeweils ein Endabschnitt des Ankers an einem der Permanentmagnet-Pole anliegt, hin- und herbewegt. Sämtliche zur Betätigung eines Kontaktes notwendigen Bauteile müssen hier im Inneren der Spule angeordnet werden, was einerseits eine geometrisch große Spule und andererseits einen aufwendigen Zusammenbau bedingt.Another design variant was known from AT-PS-370 558. Here, an elongated air coil is provided, in the cavity of which the winding encloses a rod-shaped permanent magnet that runs parallel to the longitudinal axis of the coil and is magnetized three times transversely to the coil axis. A likewise rod-shaped armature is provided running parallel to said magnet and is tiltably mounted in its transverse axis of symmetry. By interaction of the permanent magnet flux and the coil flux, the armature is moved back and forth between its two end positions, in each of which an end section of the armature rests on one of the permanent magnet poles. All of the components required to actuate a contact must be arranged here inside the coil, which on the one hand requires a geometrically large coil and on the other hand requires complex assembly.
Aus der EP-B1-70 717 wurde ein ungepoltes Relais mit Luftspule bekannt. Der Eisenkreis dieses Relais ist aus zwei U-förmigen Jochen gebildet, wobei jedes Joch mit einem Schenkel in den Spulenhohlraum hineinragt, während der zweite Schenkel außerhalb der Spule verläuft. Die Joche ragen durch unterschiedliche Spulenstirnseiten in die Spule hinein und sind so ausgebildet, daß sich die äußeren Schenkeln berühren, die im Spuleninneren verlaufenden Schenkel hingegen einen Luftspalt zwischen sich freilassen. Im Spuleninneren ist weiters ein an seinem ersten Ende verschwenkbar gelagerter, in etwa parallel zur Spulenlängsachse verlaufender Anker vorgesehen. Es wird hier zwar eine für die Montage vorteilhafte Ausgestaltung des Eisenkreises eines Relais angegeben, eine Möglichkeit der Ausgestaltung eines gepolten Relais kann diesem Dokument allerdings nicht entnommen werden.From EP-B1-70 717 an unpoled relay with an air coil was known. The iron circuit of this relay is formed from two U-shaped yokes, each yoke with one leg protruding into the coil cavity, while the second leg extends outside the coil. The yokes protrude through different coil end faces into the coil and are designed so that the outer legs touch, while the legs running inside the coil, on the other hand, leave an air gap between them. In the interior of the coil there is further provided an armature which is pivotably mounted at its first end and runs approximately parallel to the longitudinal axis of the coil. Although a configuration of the iron circuit of a relay that is advantageous for the assembly is specified here, a possibility of the configuration of a polarized relay cannot be found in this document.
Ziel der Erfindung ist es, ein Relais der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, das sich durch einen einfachen Aufbau auszeichnet und sich für bistabile und monostabile Ausführungsformen eignet.The aim of the invention is to propose a relay of the type mentioned at the outset which is distinguished by a simple structure and is suitable for bistable and monostable embodiments.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß das Magnetgestell, wie an sich bekannt, zwei im wesentlichen U-förmige Joche aufweist, daß die U-förmigen Joche gleich ausgerichtet nebeneinander angeordnet sind, wobei deren jeweils innere Schenkel die Spule durchsetzen und deren jeweils äußere Schenkel die Spule umfassen, daß zwischen den die Spule durchsetzenden inneren Schenkeln der Permanentmagnet angeordnet ist, der mit jeweils einem Pol an jeweils einem Joch anliegt, und daß die inneren Schenkel vom U-förmigen Anker umfaßt sind.According to the invention, this is achieved in that the magnetic frame, as is known per se, has two substantially U-shaped yokes, that the U-shaped yokes are arranged next to one another in the same orientation, the inner legs of which pass through the coil and the outer legs of which Coil include that between the inner legs passing through the coil, the permanent magnet is arranged, which bears with one pole on each yoke, and that the inner legs are surrounded by the U-shaped armature.
Auf diese Weise ergibt sich ein sehr einfacher Aufbau des Magnetgestelles, der aus zwei identen U-förmigen Bauteilen besteht. Dabei können diese unter Zwischenlage des Permanentmagneten leicht in die Spule eingesetzt werden, wodurch sich ein entsprechend geringer Montageaufwand ergibt.This results in a very simple construction of the magnetic frame, which consists of two identical U-shaped components. These can be easily inserted into the coil with the interposition of the permanent magnet, which results in a correspondingly low installation effort.
Dabei kann weiters vorgesehen sein, daß der in an sich bekannter Weise als flaches Plättchen ausgebildete Permanentmagnet normal zu seiner Längsachse magnetisiert ist.It can further be provided that the permanent magnet, which is designed as a flat plate in a manner known per se, is magnetized normally to its longitudinal axis.
Dadurch kann der Durchmesser der Spule relativ klein gehalten werden.As a result, the diameter of the coil can be kept relatively small.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorgesehen sein, daß in den beiden Schaltstellungen des Ankers die Schenkel an jeweils einem inneren und einem äußeren magnetisch gleich orientierten Schenkel der beiden Joche satt anliegen.According to a further feature of the invention, it can be provided that in the two switching positions of the armature the legs rest snugly against an inner and an outer magnetically oriented leg of the two yokes.
Bei dieser Ausführungsform ergibt sich bei jeder stabilen Endstellung des Ankers ein geschlossener magnetischer Kreis. Damit weist diese Ausführungsform ein bistabiles Verhalten auf.In this embodiment, a closed magnetic circuit results at each stable end position of the armature. This embodiment thus exhibits bistable behavior.
Nach einem anderen Merkmal der Erfindung kann vorgesehen sein, daß einer der beiden Schenkel des Ankers schmäler als der andere ist.According to another feature of the invention it can be provided that one of the two legs of the anchor is narrower than the other.
Durch diese Maßnahmen ist sichergestellt, daß es nur in einer Lage zu einem geschlossenen magnetischen Kreis ohne nennenswerten Luftspalt kommt. In dieser Lage ergibt sich die stabile Lage des Ankers, in der er durch den vom Permanentmagneten erzeugten magnetischen Fluß gehalten wird. Wird dieser Fluß bei Erregung der Spule entsprechend geschwächt bzw. kommt es dabei zu einer Umpolung des magnetischen Flusses so springt der Anker um, wobei der eine Schenkel des Ankers an dem entsprechenden mittleren Schenkel des Magnetgestelles zur Anlage kommt. Dabei verbleibt jedoch zwischen der Außenseite des einen Schenkels des Ankers und Innenseite des einen äußeren Schenkels des Magnetgestelles ein Luftspalt. Dadurch kann der Anker nach Unterbrechung des Stromflusses durch die Spule nicht mehr in dieser Lage gehalten werden und kehrt in seine Ruhelage zurück, wobei dies noch durch eine entsprechende Vorspannung des Ankers mittels einer Feder unterstützt werden kann. 2These measures ensure that a closed magnetic circuit without a significant air gap only occurs in one position. This position results in the stable position of the armature, in which it is held by the magnetic flux generated by the permanent magnet. If this flux is correspondingly weakened when the coil is excited or if the polarity of the magnetic flux is reversed, the armature jumps over, one arm of the armature coming into contact with the corresponding middle arm of the magnet frame. However, an air gap remains between the outside of one arm of the armature and the inside of one outer arm of the magnet frame. As a result, the armature can no longer be held in this position after the current flow through the coil has been interrupted and returns to its rest position, which can also be supported by a corresponding preload of the armature by means of a spring. 2nd
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