CH675176A5 - Relay with moving contact on spring - Google Patents

Description

  
 



  Die Erfindung bezieht sich auf ein Relais gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. 



  Bei bekannten derartigen Relais ist der Anker mit dem beweglichen Kontakt gegebenenfalls über ein Betätigungsglied mit relativ grossem Spiel gekoppelt. Dieses Spiel wird für den unvermeidlichen Kontaktabbrand benötigt. Allerdings ergibt sich dadurch der Nachteil, dass bei Vibrationen, insbesondere wenn diese im Bereich der Resonanzfrequenz des Ankers liegen, der abgefallene Anker in Bewegung gerät und zu pendeln beginnt. Dabei schlägt der Anker an die Kontaktfeder des beweglichen Kontaktes an, wodurch es bei \ffner zu einem kurzzeitigen \ffnen der Kontakte auch bei abgefallenem Anker kommen kann. 



  Ziel der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu vermeiden. 



  Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass der Anker bedämpft ist. 



  Durch diese Massnahmen wird weitgehend verhindert, dass der Anker im abgefallenen Zustand in Schwingungen gerät. 



  Der Anker bzw. das Betätigungsglied kann die Kontaktfeder des beweglichen Kontaktes im wesentlichen spielfrei umgreifen und mit dem Anker im wesentlichen spielfrei verbunden sein. Damit wird erreicht, dass der Anker mit dem beweglichen Kontakt im wesentlichen spielfrei gekoppelt ist. Dadurch erhöht sich nicht nur die Masse des gesamten, aus Anker und gegebenenfalls auch Betätigungsglied sowie der Kontaktfeder und dem beweglichen Kontakt bestehenden Systems, sondern es wird auch verhindert, dass sich der Anker allein  bewegen kann, so dass dieser auch nicht mit Schwung auf die Kontaktfeder des beweglichen Kontaktes auftreffen kann. Dadurch kommt es aber zu einer wesentlich geringeren Beeinflussung des beweglichen Kontaktes durch Vibrationen, wodurch ein \ffnen eines \ffnungskontaktes bei abgefallenem Anker sicher vermieden wird. 



  Weiters kann vorgesehen sein, dass der Anker bzw. das Betätigungsglied in dem der Kontaktfeder zugekehrten Bereich eine Feder aufweist, die die Kontaktfeder gegen einen Anschlag des Ankers bzw. des Betätigungsgliedes presst. Damit wird eine sehr enge Kopplung des Ankers mit der Kontaktfeder des beweglichen Kontaktes sichergestellt. 



  Eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass der Anker bzw. das Betätigungsglied einen Schlitz aufweist in den die Kontaktfeder des beweglichen Kontaktes eingreift. 



  Bei dieser Variante erübrigt sich die Anbringung einer separaten Feder, allerdings muss der Schlitz relativ eng ausgeführt werden, um ein Spiel der Kontaktfeder in diesem Schlitz möglichst zu vermeiden. 



  Es kann aber auch bei dem Relais, bei dem der Anker mit dem beweglichen Kontakt über das Betätigungsglied mit grossem Spiel gekoppelt ist, vorgesehen sein, dass die Spule bei abgefallenem Anker von einem Strom ständig durchflossen ist, der kleiner als der zum Anziehen des Ankers nötige Strom ist, so dass der Anker über das Betätigungsglied in Anlage an der Kontaktfeder gehalten wird. Auch in diesem Fall ist eine stets enge Kopplung des Ankers mit der Kontaktfeder des beweglichen Kontaktes sichergestellt, die ein Anschlagen des Ankers an der Kontaktfeder verhindert. 



  Bei dieser Lösung ergibt sich überdies aufgrund der Vormagnetisierung des Kernes und des Ankers eine gegenüber den Lösungen mit rein mechanischer Kopplung verminderte Anzugszeit. 



  Um das Relais bzw. dessen Spule mit einem entsprechenden Ruhestrom zu versorgen, kann vorgesehen sein, dass die Spule des Relais über einen Ruhekontakt und einen Widerstand mit der Stromquelle verbunden ist, wobei der Ruhekontakt und der Widerstand gemeinsam mittels eines Schalters überbrückbar ist, wodurch sich eine sehr einfache Lösung ergibt. 



  Weiters kann bei erfindungsgemässen Relais, bei denen der Anker mit dem beweglichen Kontakt über das Betätigungsglied mit grossem Spiel gekoppelt ist, vorgesehen sein, dass der Anker zumindest teilweise aus einem magnetisch harten Material hergestellt ist. Dadurch wird aufgrund der durch die Resonanz bewirkten Anzugskraft des Ankers, die selbstverständlich nicht das vollständige Anziehen des Ankers bewirkt und auch kleiner ist als die Rückstellkraft des Federsystems des Relais, ein ständiger Kontakt des Ankers mit dem Kontaktpaket sichergestellt, wodurch eine entsprechende Dämpfung des Ankers erreicht wird. Bei dieser Lösung ist es zweckmässig, den Abstand zwischen dem Joch und dem Anker im Verhältnis zum Luftspalt Kern-Anker sehr gross zu wählen. 



  Bei den Lösungen nach der Erfindung mit rein mechanischer Kopplung ergibt sich gegenüber den bisher üblichen Relais mit einer ein grosses Spiel aufweisenden Kopplung, eine Verminderung der Anzugszeit, da der Anker nicht vollständig abfallen kann, sondern vom beweglichen Kontakt bzw. dessen Kontaktfeder, in  bezug auf die Ausbildung des Ankers und dessen Halterung gesehen, in der Zwischenstellung gehalten wird. Allerdings nähert sich diese Zwischenstellung mit fortschreitendem Kontaktabbrand immer  mehr der von der Konstruktion des Ankers und dessen Halterung möglichen maximalen Abfall-Stellung, wodurch die Anzugszeit wieder ansteigt. 



  Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Dabei zeigt:
 Fig. 1 schematisch ein herkömmliches Relais;
 Fig. 2 bis 4 schematisch verschiedene Ausführungsformen erfindungsgemässer Relais, und
 Fig. 5 ein Detail der Kopplung einer Kontaktfeder mit einem Betätigungsglied, und
 Fig. 6 eine Schaltung für das Relais nach Fig. 4. 



  Ein herkömmliches Relais nach der Fig. 1 besteht aus dem Joch 1, das mit einem magnetisierbaren Kern 2 verbunden ist, auf dem eine Spule 3 aufgeschoben ist, sowie aus einem Anker 4. Dieser Anker 4 ist auf einer Kante 5 des Jochs 1 gelagert und mit einem Fortsatz 6 versehen, der mit der Kontaktfeder 7 eines beweglichen Kontaktes 8 eines Kontaktpaketes 8, 9 in Kontakt bringbar ist. Beim Anziehen des Ankers 4 kommt das freie Ende des Fortsatzes 6 im Zuge dieser Bewegung zur Anlage an der Kontaktfeder 7 und nimmt diese mit, so dass der Kontakt 8 vom Kontakt 9 weggedrückt wird und die Kontakte 8, 9 öffnen. 



  Bedingt durch das Spiel zwischen dem freien Ende des Fortsatzes 6 und der Kontaktfeder 7 kann bei Einwirkung von entsprechenden Beschleunigungskräften der Anker 4 im abgefallenen Zustand zu pendeln beginnen, wodurch der Fortsatz 6 nach dem Durchlaufen des Spieles an der Kontaktfeder 7 anschlägt, wodurch es zu einem \ffnen der Kontakte 8, 9 kommen kann. Dabei beginnt der Anker aufgrund seiner meist geringen Massen schon bei relativ kleinen Beschleunigungskräften zu pendeln. 



   Bei dem erfindungsgemässen Relais nach Fig. 2, dessen Aufbau im wesentlichen jenem zum Stand der Technik gehörenden Relais nach Fig. 1 entspricht, ist im Bereich des freien Endes des Fortsatzes 6 eine Feder 10 angeordnet, die die Kontakt feder 7 gegen das freie Ende des Fortsatzes 6 drückt. Dadurch ist der Anker 4 mit der Kontaktfeder 7 praktisch spielfrei gekoppelt. Dies bewirkt, dass die Masse des gesamten Systems, bestehend aus dem Anker und dem Kontakt 8 sowie der Kontaktfeder 7 eine grössere Masse aufweist und daher nur durch grössere Beschleunigungskräfte in Schwingungen versetzt werden kann.

  Ausserdem bewirkt die Feder 10 eine wesentliche Stabilisierung und durch den engen Kontakt des Ansatzes 6 mit der Kontaktfeder 7 kann der Anker nicht ausschwingen und daher auch nicht mit grösserer Wucht an der Kontakfeder 7 anschlagen, wodurch ein \ffnen der Kontakte 8, 9 bei abgefallenem Anker 4 und einwirkenden Beschleunigungskräften, z.B. Vibrationen, sicher vermieden wird. 



  Bei der Ausführungsform nach der Fig. 3 ist der Anker 4,  der keinen Fortsatz aufweist, über ein Betätigungsglied 11 mit der Kontaktfeder 7 gekoppelt, wobei in das Betätigungsglied eine Feder 10 eingeklebt ist, die die Kontaktfeder 7 gegen das freie Ende des Betätigungsgliedes presst. Dabei ist das Betätigungsglied mit dem Anker 4 in der Weise verbunden, dass ein Zapfen des Ankers 4 in einen Durchbruch 12 des Betätigungsgliedes 11 eingreift, wobei der Zapfen nur mit geringem Spiel in dem Durchbruch 12 gehalten ist. 



  Die Ausführungsform nach Fig. 4 gleicht jener nach Fig. 1. Die enge Kopplung des Ankers 4 mit der Kontaktfeder 7 erfolgt dabei in der Weise, dass die Spule 3 auch bei abgefallenem Anker von einem unter dem Anzugsstrom des Relais liegenden Strom durchflossen wird. 



  Dies bewirkt, dass auf den Anker eine geringe Anzugskraft einwirkt und daher das freie Ende seines Fortsatzes 6 in Kontakt mit der Kontaktfeder 7 gehalten wird. Damit wird ebenfalls ein Pendeln des Ankers im abgefallenen Zustand verhindert. 



  Grundsätzlich können bei den Relais nach den Fig. 2 bis 4 die Anker 4 im abgefallenen Zustand nicht ihre maximal abgefallene Lage, die nach der Konstruktion des Ankers 4 und dessen Lagerung möglich wäre, einnehmen, sondern nur eine Zwischenlage, die von dem Kontaktpaar 8, 9 bestimmt wird. Diese Zwischenlage nähert sich mit fortschreitendem Kontaktabbrand immer mehr der von der Konstruktion des Ankers 4 her möglichen maximal abgefallenen Lage. 



   Das Relais nach der Fig. 4 kann zweckmässigerweise gemäss der Fig. 6 geschaltet werden. Dabei ist die Spule des Relais R über einen Ruhekontakt r und einen Widerstand 20 mit der Stromquelle 21 verbunden, so dass die Spule stets von einem geringen Strom durchflossen ist, durch den der Anker 4 bzw. dessen Ansatz 6 in Kontakt mit der Feder 7 gehalten wird. 



  Fig. 5 zeigt eine Variante der die Kontaktfeder 7 gegen den Anker 4 oder ein Betätigungsglied 11 drückenden Feder 10 min . Diese Feder 10 min  kann seitlich auf den Fortsatz 6 eines Ankers 4 oder ein Betätigungsglied 11 aufgeschoben werden und wird durch Federkraft auf diesem Teil gehalten. Mit einem federnden Lappen 10 min  min  presst die Feder 10 min  die Kontaktfeder 7 gegen die Stirnseite des Fortsatzes 6 oder des Betätigungsgliedes 11. 

Claims (8)

1. Relais mit einem Kern (2), einem Joch (1), einer Spule (3) und einem Anker (4), der auf mindestens einen beweglichen, auf einer Kontaktfeder (7) angeordneten Kontakt (8) einwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (4) bedämpft ist.

2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (4) über ein Betätigungsglied (11) auf den beweglichen Kontakt (8) einwirkt.

3. Relais nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (4) oder das Betätigungsglied (11) die Kontaktfeder (7) des beweglichen Kontaktes (8) zum im wesentlichen spielfreien Verbinden im wesentlichen spielfrei umgreift.

4.

Relais nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (4) oder das Betätigungsglied (11) in dem der Kontaktfeder (7) zugekehrten Bereich eine Feder (10, 10 min ) aufweist, die die Kontaktfeder (7) gegen einen Anschlag des Ankers (4) oder des Betätigungsgliedes (11) presst.

5. Relais nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (4) oder das Betätigungsglied (11) einen Schlitz aufweist, in den die Kontaktfeder des beweglichen Kontaktes eingreift.

6. Relais nach Anspruch 1, bei dem der Anker über ein Betätigungsglied mit grossem Spiel mit dem beweglichen Kontakt gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule (3) bei abgefallenem Anker (4) ständig von einem Strom durchflossen ist, der kleiner als der zum Anziehen des Ankers nötige Strom ist, so dass der Anker über das Betätigungsglied an der Kontaktfeder (7) in Anlage gehalten ist.

7.

Relais nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zum Aufrechterhalten eines Spulenstromes die Spule über einen Ruhekontakt (r) und einen Widerstand (20) mit einer Stromquelle (21) verbindbar ist, wobei der Ruhekontakt (r) und der Widerstand (20) gemeinsam mittels einem Schalter (s) überbrückbar sind.

8. Relais nach Anspruch 1, bei dem der Anker über ein Betätigungsglied mit grossem Spiel mit dem beweglichen Kontakt gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (4) zumindest teilweise aus einem magnetisch harten Material hergestellt ist.