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Relais.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Relais, bei dem eine schwingende Zunge angewendet ist, die durch einen oder mehrere Elektromagnete, deren Wicklung einen Teil des zur Betätigung dienenden Stromkreises bildet, betätigt wird.
Das Relais ist so konstruiert, dass es von ausserordentlich schwachen Wechselströrren der in der Telephonie und Telegraphie üblichen Art und zwar in der Stromstärke eines Milli-Ampere zwecks oeffnens und Schliessens eines Lokalstromkreises betätigt wird, und besteht aus einer schwingenden, der Frequenz des Wechselstromes entsprechend abgestimmten Stahl-oder dgl.
Zunge, deren ein Ende an den einen Pol eines permanenten Magneten fest angeschlossen ist. während ihr freies Ende sich zwischen zwei symmetrischen Fortsätzen des anderen Poles befindet.
Gemäss der Erfindung ist das Relais mit Einrichtungen versehen, mittels welcher der Zwischenraum zwischen jedem der Polfortsätze und der Zunge unabhängig und einzeln eingestellt werden kann, wobei eine verbesserte Ausbildung der Kontakteinrichtung vorgesehen ist, welche aus zwei seitlichen Kontaktfedern besteht, die in einen Lokalstromkreis eingeschaltet und so abgestimmt sind, dass wenn die Relaiszlmge schwingt, die Kontaktfedern sich derart bewegen, dass sie ihren Stromkreis öffnen.
Bei vorliegendem Relais ist also ein Elektromagnet an seinem einen Pole mit symmetrischen
Fortsätzen versehen, welche Spulen tragen, durch welche der elektrische Strom des zu kon- trollierenden Stromkreises verläuft. Sobald der Strom die Spulen durchfliesst. verändert sich der
Magnetismus der Polfortsätze fortwährend, was ein Vibrieren der Zunge zur Folge hat.
Es ist bekannt, dass jeder vibrierende Körper eine natürliche Vibrationsperiode zeigt, die von der Dehnbarkeit des Metalles oder anderen Materiales und von seinem Härtegrade abhängt.
Um die Zunge gegenüber der Beeinflussung durch schwache Ströme empfindlich zu machen, ist dieselbe so abgestimmt, dass sie eine der Periodizität des Wechselstromes entsprechende natürliche
Schwingungsperiode besitzt. Demzufolge wird diese Zunge beim Durchfliessen eines Stromes von der vorherbestimmten Periodizität bis zum Höchstausmasse in Schwingung geraten. Es ist demnach klar, dass der grösste Ausschlag der Zunge durch einen sehr schwachen Strom veranlasst werden kann. Wenn die Zunge nicht abgestimmt wäre, so würde ihre Schwingungsdauer und das
Ausmass ihrer Bewegung um sehr vieles geringer und nicht ausreichend sein, um die seitlichen
Kontaktfedern beiseite zu schlagen.
Diese seitlichen Kontaktfedern haben wie erwähnt eine von derjenigen der Stahlzunge abweichende Schwingungsdauer, so dass die Zunge beim Vibrieren diese Federn beiseite drückt und dieselben veranlasst, ebenfalls zu vibrieren. Da die Kontaktfedern jedoch mit anderer
Geschwindigkeit vibrieren als die Zunge, so ist klar, dass sie mit derselben und gegenseitig ausser
Kontakt kommen, wodurch sie den Sekundärstromkreis unterbrechen.
In den Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise in einer Ausführungsform dargestellt, und zwar zeigt :
Fig. 1 die neue Einrichtung in schaubildlicher Darstellung,
Fig. 2 ist eine Draufsicht auf Fig. 1, wobei der Deutlichkeit halber die Polfortsätze weg- gebrochen'sind, während
Fig. 3 das Gerippe der Relaiseinrichtung und
Fig. 4 eine Seitenansicht derselben zeigt.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, besteht die neue Einrichtung aus einer elektrisch isolierten Fundamentplatte 1, an welcher ein hufeisenförmiger permanenter Magnet 2 befestigt ist. Am oberen Ende des permanenten Magneten 2 ist das eine Ende eine Stahlzunge 3 befestigt, deren freies Ende nach unten ragt. Am unteren Ende des Magneten 2 sind die Kerne 4 befestigt, welche zum Zwecke des Vermeidens von Wirbel-bzw. Foucaultschen Strömen unterteilt und vorzugsweise aus dünnem Draht gebildet sind. Um die Kerne 4 sind die Spulen 5 und 6 in Reihe gewickelt. welche einen Teil des Stromkreises bilden, durch den der das Relais betätigende schwache Wechselstrom geschickt werden soll.
Die Enden der Kerne der Spulen 5 und 6 bilden I auf diese Weise den einen Pol des permanenten Magneten, während der andere Pol das obere, die Zunge 3 tragende Ende darstellt.
Die Stahlzunge ist, wie erwähnt, der Frequenz des das Relais betätigenden ausserordentlich schwaclen Wechselstromes entsprechend abgestimmt, derart, dass die Zunge 3 zwischen den
Enden der Kerne 4 schwingt, wenn ein Wechselstrom durch die Spden 5 und 6 geschickt wird,
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wobei das Maximum des Ausschlages durch einen Wechselstrom erreicht wird, dessen Periodizität pro Sekunde der natürlichen Schwingungsperiode der Zunge entspricht.
Die schwingende Zunge 3 kann sowohl zum Schliessen als auch zum Öffnen eines Lokal- stromes benutzt werden, wobei auf der Zeichnung der letztere Fall zur Darstellung gebracht wurde.
Auf jeder Seite der Zunge 3 ist je eine wagerecht liegende, hochkantig gestellte Feder 7 angeordnet, die miteinander durch die Vorsprünge 8 in Berührung stehen. Die Federn 7 sind von der Zunge 3 elektrisch isoliert und ihre Schwingungsperiode ist von derjenigen der Zunge 3 verschieden.
Die beim Durchströmen eines Wechselstromes durch die Spulen 5 und 6 in Schwingung geratene Zunge 3 versetzt auch die Federn 7 in Schwingungen und, da letztere von der Schwingungsperiode der Zunge 3 verschieden ist, werden die Federn 7 infolge der Schwingungen ausser Kontakt miteinander kommen und der durch deren Fortsätze 8 geschlossen gewesene Lokalstromkreis wird auf diese Weise unterbrochen.
Die Kontaktfedern 7 bilden also einen Teil des Stromkreises, der von dem Relais beeinflusst werden soll, und sobald die Zunge vibriert, versetzt sie auch die Federn 7 in Schwingungen, jedoch mit abweichender Schwingungsdauer, so dass infolgedessen die Kontakte 8 ausser Berührung gelangen. Sobald die Kontakte 8 getrennt sind, wird der Sekundärstromkreis unterbrochen und es ist ersichtlich, dass die Unterbrechung dieses Sekundärstromkreises dazu benutzt werden kann. um einen dritten und sehr starken Strom zu schliessen.
Genaue Einstellung des Luftzwischenraumes trägt hiezu bei.
Es leuchtet ohneweiters ein. dass es bei einem Relais, welches von äusserst schwachen
Wechselströmen betätigt werden soll, von grosser Wichtigkeit ist, den Zwischenraum zwischen den Kernen und der schwingenden Zunge genau justieren zu können. Zu diesem Zwecke sind die Kerne 4 mit einem Elfenbein-oder dgl. isolierten Teil 11 versehen, durch welchen Stellschrauben hindurchragen, deren Enden sich gegen einen am permanenten Magneten vorgesehenen Arm 10 aus Messing oder dgl. stutzen, derart, dass man durch Anziehen der Schrauben 9 je nach Bedarf das eine oder das andere Kernende von der Zunge 3 entfernen kann-
Damit die Möglichkeit beseitigt wird, dass die beiden Federn 7 in gleichgerichtete
Schwingungen geraten, ohne den Kontakt bei 8 zu öffnen, ist zwischen den beiden Kontakt- federn ein Distanzstück angeordnet.
Wie die Zeichnung zeigt, ist dieses Distanzstück in
Gestalt einer Walze 12 aus Elfenbein oder Isoliermaterial ausgeführt und wird von einem starren Träger 13 aufgenommen oder doch mit grösserer Widerstandskraft als die Feder fest- gehalten, so dass die beiden Federn nicht miteinander schwingen können. Hiedurch wird beim Schwingen der Feder stets ein Öffnen des Kontaktes 8 bewirkt.
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