DE1005640B - Relais mit besonders kleinem Abfallverhaeltnis - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf ein Strom- bzw. Spannungsrelais mit besonders kleinem Abfallverhältnis zur Begrenzung elektrischer Größen unter Verwendung eines zwischen den Polenden eines Magneten gelagerten drehbaren Ankers.

Unter dem Abfallverhältnis wird dabei bekanntlich das Verhältnis vom Ansprech- zum Abfallwert des Stroms verstanden.

Es ist bekannt, Strom-bzw. Spannungsrelais z. B. mit Klappanker, Z-Anker oder Nasenanker auszuführen. Derartige Relais sind jedoch infolge ihrer Bauweise für die Erzielung besonders kleiner Abfallverhältnisse bei momentaner Kontaktbetätigung nicht geeignet. Außerdem ist ihr Anwendungsbereich sehr beschränkt.

Es ist auch ein elektrisches Relais mit Drehanker insbesondere für Wechselstrom bekanntgeworden, bei dem die Polschuhe und der Anker derart schneidenförmig ausgebildet und angeordnet sind, daß bei erregtem Magneten der magnetische Fluß praktisch durch die Schneiden verläuft. Einem derartigen Wechselstromrelais liegt die Aufgabe zugrunde, Ankervibrationen bei Schwankungen des magnetischen Feldes zu vermeiden. Entsprechend dieser Aufgabenstellung und der erstrebten Wirkung, bei der schon beim Beginn der Drehbewegung ein großer Luftspalt zwischen dem diese Bewegung ausführenden Anker und den Polschuhen entstehen soll, ist der Anker länglich, und zwar an seinen beiden Enden derart spitz ausgebildet, daß deren begrenzende Flächen mit denjenigen der zugeordneten Polschuhschneiden bestimmte, voneinander abweichende Winkel einschließen. Der Anker eines derartigen Relais bildet somit bei seinem Drehen einen sich ändernden Luftspalt und ist unsymmetrisch ausgeführt, so daß das Relais lagenempfindlich ist. Zum Einstellen des Rückgangsverhältnisses wird bei dem bekannten Relais ein Luftspalt in den Magnetkreis eingeschaltet, was durch die bewegliche Lagerung der Magnetschenkel erzielt werden soll.

Ferner ist ein Relais bekanntgeworden, dessen Anker zwischen den als Schneiden ausgebildeten Polenden des Magneten drehbar gelagert ist. Hierbei handelt es sich jedoch insbesondere um ein Telegrafierelais, bei welchem die radiale Ausdehnung des Ankers klein gehalten ist gegenüber seiner axialen Ausdehnung und die Drehachse von der Schwerpunktachse nicht weiter entfernt ist, als der halben radialen Ausdehnung des Ankers entspricht bzw. mit dieser zusammenfällt. Ein solcher flacher und länglicher Anker ist somit infolge seiner Unsymmetrie lagenempfindlich und bildet mit den Magnetpolen infolge seiner Ausbildung und der gewählten Anordnung zu den Magnetpolen sowie der Formgebung des Magneten, wie üblich, einen sich ändernden Luftspalt.

Relais mit besonders kleinem
Abfallverhältnis

Anmelder:
E. Neumann

Hochspannungs-Apparate K. G.,

Berlin-Charlottenburg,

Spandauer Damm 40

Rudolf Kanow, Berlin-Tempelhof,
ist als Erfinder genannt worden

Es ist weiterhin ein dreistelliges Relais bekanntgeworden, welches mit einem zylinderförmigen Drehanker ausgerüstet ist. Der Schwerpunkt eines derartigen Ankers liegt jedoch in einer senkrecht zur Drehachse verlaufenden Ebene des an seiner einen Stirnseite mit Stiften versehenen Ankers, so daß der Anker wie bei den anderen bekannten Relaiskonstruktionen lagenempfindlich ist. Hierbei werden in üblicher Weise zwei Magnete mit der Zylinderform des Ankers angepaßten Ausnehmungen verwendet, wodurch kein genau definierter, insbesondere kein steiler Verlauf der Kraftflußänderung, d. h. der Induktion als Funktion des Drehwinkels, zu erzielen ist. Ein derartiges dreistelliges Relais ist im übrigen hinsichtlich seines Aufbaues und der Wirkungsweise darauf abgestimmt, daß mittels der am Anker befestigten Stifte auf einen doppelarmigen Hebel mit an ihm hängenden Kontaktstangen so eingewirkt wird, daß bei Drehung des Ankers verschiedene Kontakte mittels einer Reihe von an den Kontaktstangen angebrachten Kontaktstiften, welchen feststehende Kontakte zugeordnet sind, betätigt werden.

Schließlich ist eine Spannungsrelaiseinrichtung bekanntgeworden, welche in Verbindung mit einem regelbaren Transformator für die Aufrechterhaltung einer bestimmten, für die angeschlossenen Verbraucher günstigen Spannung sorgen soll. Hierbei wird bezweckt, einen den jeweiligen Verhältnissen angepaßten

- Toleranzbereich für das Ansprechen des Spannungsrelais zu schaffen, innerhalb dessen das Relais die Regeleinrichtungen beispielsweise für die Niederspannung nicht beeinflußt. Abgesehen von dieser besonderen Aufgabenstellung wird zwar ein zylindrischer, jedoch mit Vorsprüngen versehener und ein Zusatzgewicht

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tragender Anker verwendet, der zwischen ständerartigen Magnetpolen mit der Ankerform angepaßten zylindrischen Ausnehmungen drehbar ist. Ein derartiger Anker ergibt eine verschiedene Überdeckung zwischen seinen Vorsprüngen und den Ständerpolflächen und ist nicht ausbalanciert.

Die Erfindung vermeidet die Nachteile der bekannten Relaiskonstruktionen und geht davon aus, ein Strom- bzw. Spannungsrelais zu schaffen, welches

Die Einstellung der Ansprechwerte, die Stromzuführung und das Rückholen des Ankers erfolgen mittels einer einzigen Feder 3, deren eines Ende am festen Punkt und deren anderes Ende an der Ankerdrehachse befestigt ist. Eine derartige Feder vermag eine große Rückstellkraft hervorzurufen, wodurch zugleich die Lagenunempfindlichkeit des Ankers 1 noch weiterhin unterstützt wird.

Die Masse des Ankerkörpers ist mindestens in bezug

nicht nur ein besonders kleines Abfallverhältnis zur io auf seine Drehachse bzw. nach allen Richtungen im Begrenzung elektrischer Größen gewährleistet, son- Räume gleichmäßig verteilt. Zu diesem Zweck kann dem zugleich infolge der Ausbildung des Ankers und der Anker insbesondere zylinder- oder kugelförmig des Magneten sowie der Anordnung des Ankers in ausgebildet sein.

bezug auf seine Drehachse und des Magneten bzw. Der Anker 1 besteht bei dem dargestellten Aus-

des Relais in bezug auf Stromzuführungen eine weit- 15 führungsbeispiel vorwiegend aus einem Werkstoff, gehende Anwendung des Relais, darunter auf solche dessen spezifisches Gewicht mindestens annähernd Anlagen, Geräte bzw. Anordnungen zuläßt, bei wel- gleich dem des magnetischen Materials ist. Bei der chen mit Erschütterungen, ferner mit einem rauhen Ausbildung aus zwei Werkstoffen kann z. B. in einem Betrieb in mechanischer bzw./und elektrischer Hin- aus Messing oder einer anderen Legierung bzw. Bausicht und Lagenveränderungen des Relaisträgers 20 stoff bestehenden zylindrischen Ankerteil ein aus od. dgl. zu rechnen ist. Mit besonderem Vorteil kann magnetischem Werkstoff, z. B. Eisen, bestehender, den das Relais nach der Erfindung zur Abschaltung eines wirksamen Teil bildender Querzylinder 5 eingesetzt beliebigen Hoch- bzw. Niederspannungsschalters, z. B. werden, dessen Endteile so abgesetzt und so schmal eines Leistungsschalters, verwendet werden. gehalten sind, daß infolge seiner schmalen Angriffs-

Erfmdungsgemäß ist der Anker dadurch lagen- 25 flächen die Kraftfluß änderung (Induktion als Funkunempfindlich ausgebildet, indem sein Schwerpunkt in tion des Drehwinkels) besonders steil verläuft. Durch Richtung der Drehachse liegt und die Masse des die gewählte Ausbildung des Relais, gegebenenfalls im Ankerkörpers mindestens in bezug auf seine Dreh- Zusammenhang mit weiteren Maßnahmen nach der achse bzw. nach allen Richtungen im Räume gleich- Erfindung, kann das Relais in beliebiger Anordnung, mäßig verteilt ist, während der schneidenförmige Pol- 30 d. h. in senkrechter, horizontaler oder schräger Lage, enden aufweisende Magnet auf eine stromdurch- verwendet werden,
flossene Schiene aufgesetzt bzw. aufgeschoben ist. Die Feder 3 besteht aus einem nichtmagnetischen,

Wird der Magnet nach einer weiteren Ausbildung korrosionsbeständigen Werkstoff, z. B. Bronze,
der Erfindung auf eine unisolierte (blanke), unter Im übrigen sind in der Abb. 1 mit 6 und 7 die

Niederspannung stehende Stromschiene aufgesetzt, so 35 Kontakte und mit 8 der Begrenzungsanschlag für den kann die Steuerspannung gleichzeitig vom Schaltgerät Kontakthub bezeichnet.

abgenommen werden, um dessen Auslöseorgane zu be- Das beschriebene Relais kann zur Auslösung betätigen, liebiger Hoch- und Niederspannungsschalter, und

Gemäß einer weiteren Maßnahme nach der Erfin- zwar entweder über ein zwischengeschaltetes Zeitdung kann der Anker insbesondere zylinder- oder 4° glied oder durch die Einwirkung unmittelbar auf kugelförmig ausgebildet werden, so daß trotz schnei- einen Primär- bzw. Sekundärauslöser verwendet denförmiger Polenden zwischen diesen und dem werden.

Anker ein stets konstanter Luftspalt entsteht. Außerdem kann das Relais beispielsweise als Rück-

Ein weiteres Merkmal der Erfindung kann bei- Stromrelais — unter Anwendung einer zusätzlichen spielsweise darin bestehen, daß der Anker vorwiegend 45 Spannungsspule zur Polarisierung des Ankers — veraus einem Werkstoff besteht, dessen spezifisches Ge- wendet werden.

wicht mindestens annähernd gleich dem des magneti- Infolge seiner Lagenunempfindlichkeit ist das Re-

schen Materials ist. ' lais besonders gut geeignet für elektrische Anlagen

Durch diese sowie weitere Vorkehrungen nach der auf beliebigen Fahrzeugen, z. B. Land- und Wasser-Erfindung ist das Relais besonders gut geeignet für 50 fahrzeugen. Aber auch überall dort, wo es auf ein rauhe bzw. erschütterungsreiche Betriebe, und zwar besonders geringes Abfallverhältnis ankommt, kann

das Relais Verwendung finden. Seine Anwendung ist ferner z. B. auch bei Hochfrequenzanlagen möglich.

z. B. bei der Anwendung auf elektrische Anlagen in Land- und Wasserfahrzeugen. Dabei kann das Relais vorzugsweise mit Gleichstrom gespeist werden; aber auch für Wechselstrom ist seine Verwendung möglich.

Weitere Besonderheiten, Verbesserungen, Einzelheiten sowie Kombinations- und Anwendungsmöglichkeiten des Relais nach der Erfindung sind in der nachstehenden Beschreibung an Hand der Zeichnung erläutert; in dieser zeigt Abb. 1 das Relais in perspektivischer Ansicht und Abb. 2 den Relaisanker im Querschnitt.

Der Anker 1 des Strom- bzw. Spannungsrelais ist lagenunempfindlich ausgeführt und zwischen den als Schneiden ausgebildeten Polenden 2 des Magneten drehbar gelagert.

Der Magnet kann dabei je nach dem Anwendungszweck auf eine stromdurchflossene Schiene isoliert oder unisoliert (blank) aufgesetzt bzw. aufgeschoben werden.

Claims (10)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Relais mit besonders kleinem Abfallverhältnis zur Begrenzung elektrischer Größen unter Verwendung eines zwischen den Polenden eines Magneten gelagerten, drehbaren Ankers, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (1) lagenunempfindlich ausgebildet ist, indem sein Schwerpunkt in Richtung der Drehachse liegt und die Masse des Ankerkörpers mindestens in bezug auf seine Drehachse bzw. nach allen Richtungen im Räume gleichmäßig verteilt ist, während der schneidenförmige Polenden (2) aufweisende Magnet auf eine stromdurchflossene Schiene aufgesetzt bzw. aufgeschoben ist.

2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (1) insbesondere zylinder- oder kugelförmig ausgebildet ist, so daß trotz schneidenförmiger Polenden (2) zwischen diesen und dem Anker (1) ein stets konstanter Luftspalt entsteht.

3. Relais nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (1) vorwiegend aus einem Werkstoff besteht, dessen spezifisches Gewicht mindestens annähernd gleich dem des magnetischen Materials ist.

4. Relais nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Ausbildung des Ankers (1) aus mindestens zwei Werkstoffen sein wirksamer Teil den zwischen den Polenden (2) verlaufenden Kraftlinien eine möglichst schmale Angriffsfläche bietet, damit die Kraftflußänderung besonders steil verläuft.

5. Relais nach Ansprüchen 1 und 2 sowie gegebenenfalls auch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einstellen der Ansprechstrom wer te, zur Stromzuführung und zum Rückholen des Ankers (1) eine einzige einstellbare bzw. verstellbare Feder (3) dient.

6. Relais nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (3) aus nichtmagnetischem und nicht korrodierendem Werkstoff, z. B.

aus einer Kupferlegierung, insbesondere Bronze, besteht.

7. Relais nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß dasselbe, insbesondere durch die Wahl der Abmessungen und der Formgebung der Pole und der Anbringung der Feder (3) sowie der Kontakte (6, 7) auf eine stromdurchflossene Schiene (4) isoliert oder unisoliert aufgesetzt werden kann.

8. Relais nach Ansprüchen 1 bis 7, gekennzeichnet durch seine Anwendung zur Auslösung von beliebigen Hoch- und Niederspannungsschaltern, und zwar entweder über ein zwischengeschaltetes Zeitglied oder durch die Einwirkung unmittelbar auf einen Primär- bzw. Sekundärauslöser.

9. Relais nach Ansprüchen 1 bis 7, gekennzeichnet durch seine Verwendung als Rückstromrelais unter Anwendung einer zusätzlichen Spannungsspule zur Polarisierung des Ankers (1).

10. Relais nach Ansprüchen 1 bis 9, gekennzeichnet durch seine Anwendung in elektrischen Anlagen auf beliebigen Fahrzeugen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 634 771, 644 859, 639;

schweizerische Patentschrift Nr. 185 512.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 609 867/330 3.