DE1090322B

DE1090322B - Electromagnetic relay with armature contacts arranged in protective tubes

Info

Publication number: DE1090322B
Application number: DEST14757A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Heinz Rensch
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1959-02-10
Filing date: 1959-02-10
Publication date: 1960-10-06

Description

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais mit in Schutzrohren angeordneten Ankerkontakten. Jeder dieser Ankerkontakte stellt dabei bekanntlich einen Arbeitskontakt dar, der durch ein außerhalb des Schlitzrohres erzeugtes Magnetfeld gesteuert wird. Es ist jedoch in vielen Fällen, beispielsweise in Schaltungen der Fernmelde-, insbesondere der Fernsprechtechnik erwünscht, bei derartigen Relais eine Ruhekontaktwirkung (Ruherelais) oder eine Haftwirkung der Ankerkontakte (Haftrelais) zu erzielen.The invention relates to an electromagnetic relay with armature contacts arranged in protective tubes. Each of these anchor contacts is known to be a working contact, which is through an outside the magnetic field generated by the slotted tube is controlled. However, it is in many cases, for example in circuits of telecommunications, especially telephony, desired in such a relay To achieve a normally closed contact effect (rest relay) or an adhesive effect of the armature contacts (latching relay).

Bei bekannten Relais wird dies durch einen zusätzlichen, meist außerhalb des Schutzrohres angeordneten Dauermagnet erreicht, der einen durch den Arbeitsluftspalt der Ankerkontakte verlaufenden Dauermagnetfluß erzeugt. Dieser Magnetfluß ist z. B. zum Öffnen der Kontakte eines Ruherelais im Arbeitsluftspalt dem Steuermagnerfluß entgegengesetzt. Um ein möglichst empfindliches Relais zu erhalten, wird bei einem Ruherelais der Dauermagnet nur wenig stärker bemessen, als es bei dem Wert Null des Steuermagnetflusses für ein sicheres Schließen der Kontakte notwendig ist.In known relays, this is done by an additional one, usually arranged outside the protective tube Reached permanent magnet, which has a permanent magnetic flux running through the working air gap of the armature contacts generated. This magnetic flux is z. B. to open the contacts of a rest relay in the working air gap opposite to the control magnet flow. In order to obtain the most sensitive relay possible, at With a rest relay, the permanent magnet is only a little stronger than when the control magnetic flux is zero is necessary for a safe closing of the contacts.

Bei zu großer Abwurf erregung kann es vorkommen, daß der Kontakt wieder schließt. Die Abwurferregung darf also einen gewissen Wert nicht überschreiten, was bei der Anwendung derartiger Relais eine störende Einschränkung bedeutet.If the ejection excitation is too great, the contact may close again. The discharge excitement must therefore not exceed a certain value, which is a disruptive factor when using such relays Restriction means.

Auch beim Haftrelais besteht eine entsprechende obere Grenze für den Abwurfstrom. Die obere Grenze dieses Abwurfstromes wird von den an sich unvermeidlichen Unterschieden im Magnetisierungszustand der verwendeten Magnete und den Einflüssen der mechanischen Toleranzen der Anordnung im Zusammenwirken mit den Streuwerten der magnetischen Daten bestimmt. Je größer diese Unterschiede bzw. Einflüsse sind, desto kleiner ist der maximal zulässige Abwurfstrom, um so störender ist also diese Einengung. Der erwähnte Effekt wirkt sich vor allem bei Relais nachteilig aus, bei denen mehrere Kontakte gleichzeitig gesteuert werden.There is also a corresponding upper limit for the shedding current in the case of the latching relay. The upper limit this discharge current is dependent on the inherently unavoidable differences in the state of magnetization the magnets used and the influences of the mechanical tolerances of the arrangement in cooperation determined with the scatter values of the magnetic data. The greater these differences or Influences, the smaller the maximum permissible ejection current, so the more disruptive is this narrowing. The above-mentioned effect is particularly disadvantageous in relays with multiple contacts can be controlled at the same time.

Aus diesen Gründen müssen die Magnetisierungszustände der bekannten Relais dieser Art den zugeordneten Kontakten individuell angepaßt werden. Insbesondere bei der Massenherstellung treten hierdurch fertigungstechnische Schwierigkeiten auf. Bei der Verwendung mehrerer Ankerkontakte in einem Relais ist es außerdem zweckmäßig, nur solche Kontakte auszusuchen, deren Kenndaten gleich sind.For these reasons, the magnetization states of the known relays of this type must correspond to the associated Contacts can be customized. This occurs particularly in mass production manufacturing difficulties. When using several armature contacts in one relay is it is also advisable to select only those contacts whose characteristics are the same.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Haftrelais oder ein Ruherelais herzustellen, bei denen die Abfallerregung in einem möglichst großen Bereich schwanken darf. Dies wird dadurch erreicht, daß der erfindungsgemäß parallel zum Arbeitsluftspalt ein magnetischer Nebenschluß angeordnet ist und daß Elektromagnetisches RelaisThe invention is based on the object of producing a latching relay or a resting relay in which the waste excitation is allowed to fluctuate in as large a range as possible. This is achieved in that the according to the invention, a magnetic shunt is arranged parallel to the working air gap and that Electromagnetic relay

mit in Schutzrohren angeordnetenwith arranged in protective tubes

AnkerkontaktenAnchor contacts

Anmelder:
Standard Elektrik LorenzApplicant:
Standard electrical system Lorenz

Aktiengesellschaft,Corporation,

Stuttgart-Zuffenhausen,Stuttgart-Zuffenhausen,

Hellmuth-Hirth-Str. 42Hellmuth-Hirth-Str. 42

Dipl.-Ing. Heinz Rensch, Korntal (Württ.),
ist als Erfinder genannt wordenDipl.-Ing. Heinz Rensch, Korntal (Württ.),
has been named as the inventor

die vom Dauermagnet und vom Steuermagnet erzeugten Magnetfelder annähernd die magnetische Sättigung jeweils in dem Teil ihrer Magnetkreise bewirken, der zwischen Dauermagnetsystem und Nebenschluß bzw. Magnetsystem und Arbeitsluftspalt liegt. Gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung ist die Größe des magnetischen Nebenschlusses (Breite) und dessen Abstand vom Schutzrohr und Arbeitsluftspalt von der vorbestimmten Höhe des jeweiligen Magnetflusses im Arbeitsluftspalt bei voller und nahezu voller Sättigung der Magnetkreisteile bestimmt. Jedem Magnetsystem kann dabei ein besonderer Nebenschluß zugeordnet sein.the magnetic fields generated by the permanent magnet and the control magnet approximate the magnetic saturation each cause in the part of their magnetic circuits that is between the permanent magnet system and the shunt or magnet system and working air gap. According to a further embodiment of the invention is Size of the magnetic shunt (width) and its distance from the protective tube and working air gap from the predetermined level of the respective magnetic flux in the working air gap at full and almost full Determines the saturation of the magnetic circuit parts. Each magnet system can have a special shunt be assigned.

Durch die Erfindung wird der Vorteil erzielt, daß die Magnetstärke der verwendeten Magnete unter der Bedingung beliebig gewählt werden kann, daß sie eine magnetische Sättigung der Magnetkreisteile bewirkt. Dadurch werden derartige Relais unempfindlicher gegenüber Toleranzeinflüssen, beispielsweise gegenüber Betriebsstromschwankungen, verschiedenen Magnetstärken oder Unterschieden in den Kennwerten der Ankerkontakte untereinander.The invention has the advantage that the magnetic strength of the magnets used under the Condition can be chosen arbitrarily that it causes a magnetic saturation of the magnetic circuit parts. As a result, such relays are less sensitive to tolerance influences, for example to Operating current fluctuations, different magnet strengths or differences in the characteristic values the armature contacts to each other.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand einiger Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail below on the basis of a few exemplary embodiments. It shows

Fig. 1 ein Anwendungsbeispiel, das sowohl als Haftrelais als auch als Relais mit Ruhekontakten verwendbar ist,Fig. 1 shows an application example that can be used both as a latching relay and as a relay with break contacts is,

Fig. 2 eine Abänderung der Anordnung nach Fig. 1,FIG. 2 shows a modification of the arrangement according to FIG. 1,

009 610/300009 610/300

Fig. 3 ein weiteres Anwendungsbeispiel als Relais mit Ruhekontakt,3 shows another application example as a relay with a normally closed contact,

Fig. 4 die Anordnung nach Fig. 3 mit verbesserter Rückführung des Magnetflusses und4 shows the arrangement according to FIG. 3 with improved return of the magnetic flux and

Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem eine Vielzahl von Schutzrohrankerkontakten vorgesehen ist.5 shows a further embodiment in which a plurality of protective tube armature contacts are provided is.

In den Figuren sind nur die unbedingt zum Verständnis der Erfindung notwendigen Einzelteile eines Relais dargestellt, dessen Schutzrohrankerkontakte be- " kanntlich als Arbeitskontakte ausgebildet sind. Sollen diese Kontakte 1 als Ruhekontakte oder bei einem Haftrelais verwendet werden, so ist ein Dauermagnetfluß zusätzlich zum Steuermagnetfluß erforderlich, so daß entweder nach erfolgtem Schließen der Kontakte 1 durch den Steuermagnetfluß diese in geschlossenem Zustand verbleiben (Haftrelais) oder daß die im Ruhezustand geschlossenen Kontakte durch den Steuermagnetfluß geöffnet werden (Ruhekontakt).In the figures, only the individual parts that are absolutely necessary for understanding the invention are one Relay shown, the armature contacts of which are known to be designed as working contacts. Should If these contacts 1 are used as normally closed contacts or in a latching relay, then there is a permanent magnetic flux required in addition to the control magnetic flux, so that either after the contacts 1 due to the control magnetic flux these remain in the closed state (latching relay) or that the in the idle state closed contacts are opened by the control magnetic flux (normally closed contact).

Betrachtet man an Hand eines Ruhekontaktes die magnetischen Verhältnisse derartiger Relais näher, so zeigt sich, daß die Stärke des Dauermagnetes so gewählt werden muß, daß auch der unempfindlichste Ankerkontakt 1 noch mit Sicherheit angezogen wird. Um eine möglichst empfindliche Anordnung zu erhalten, wird der Dauermagnet nur wenig stärker aufmagnetisiert, als es für die Beherrschung der verschiedenen auftretenden Toleranzen magnetischer und mechanischer Art, z. B. Betriebsstromschwankungen oder der Kenndaten verschiedener Ankerkontakte untereinander, notwendig ist.If one looks more closely at the magnetic conditions of such relays using a normally closed contact, see above it turns out that the strength of the permanent magnet must be chosen so that even the most insensitive Armature contact 1 is still tightened with certainty. In order to obtain the most sensitive arrangement possible, the permanent magnet is magnetized only a little more strongly than it is for the control of the various occurring tolerances of a magnetic and mechanical nature, z. B. Operating current fluctuations or the characteristics of various armature contacts with one another, is necessary.

Ist der Ankerkontakt durch den Dauermagnet geschlossen und wird die Steuerspule des Relais erregt, so bildet sich im Arbeitsluftspalt ein magnetisches Steuerfeld, das dem Dauermagnetfeld entgegengerichtet ist. Der Kontakt öffnet bei einer bestimmten Steuererregung (<9_a&) der Spulen. Wird diese negative Erregung noch weiter erhöht, so wird schließlich ein Wert des Magnetflusses (Θψ_αη) erreicht, bei dem der Kontakt wieder schließt. Verringert man von diesem Punkt aus die Erregung wieder, so öffnet der Kontakt bei einer gewissen kleineren Erregung (Θψ_αώ wieder. Berücksichtigt man, daß die Zungen als schwingungsfähige Gebilde nach dem Abwerfen zunächst mit einer Amplitude schwingen, die fast gleich dem halben Luftspalt ist, und daß sie sich daher nach der ersten Schwingung sehr nahe kommen, so muß die Abwurferregung stets kleiner als die kleinere Erregung (6Vo&) sein. Andernfalls besteht die Gefahr, daß die Kontakte nach dem ersten Durchschwingen infolge des Dauermagnetflusses wieder schließen und hängenbleiben. Die Abwurferregung muß also zwischen den Werten 0_a& und Θψ_αι, liegen. Das durch diese Einschränkung zur Verfügung stehende Verhältnis Θψα^&αυ kann in der Größenordnung von 3 oder noch niedriger liegen, je nach den zugelassenen mechanischen und magnetischen Toleranzen. Beim Einsetzen der Ruherelais in Schaltungen ist eine solche merkbare Einengung für den Abwurfstrom oft störend und im Vergleich zu den bisher eingeführten konventionellen Relais mit Ruhekontakten nachteilig.If the armature contact is closed by the permanent magnet and the control coil of the relay is energized, a magnetic control field is formed in the working air gap, which is opposite to the permanent magnetic field. The contact opens at a certain control excitation (<9 _a &) of the coils. If this negative excitation is increased even further, a value of the magnetic flux (Θψ _αη ) is finally reached at which the contact closes again. If the excitation is reduced again from this point, the contact opens again at a certain smaller excitation (Θψ _α ώ . If one takes into account that the tongues as vibratory structures after being thrown off initially vibrate with an amplitude that is almost equal to half the air gap , and that they therefore come very close after the first oscillation, the ejection excitation must always be smaller than the smaller excitation (6Vo &). Otherwise there is a risk that the contacts will close again after the first oscillation due to the permanent magnetic flux Discharge excitation must therefore lie between the values 0 _{a &} and Θψ _α ι . The ratio Θψα ^ & αυ available through this restriction can be in the order of magnitude of 3 or even lower, depending on the permitted mechanical and magnetic tolerances In circuits, such a noticeable constriction is often disruptive for the discharge current and in comparison to the previously introduced conventional relays with normally closed contacts disadvantageous.

Besonders eng ist dieser Bereich bei Relais mit mehreren Ruhekontakten. Selbst wenn die Kontakte so ausgewählt sind, daß innerhalb eines Relais nur solche mit sehr ähnlichen Kenndaten verwendet werden, ist der zu erreichende Bereich für den zulässigen Abwurfstrom noch stärker eingeengt als bei Relais mit nur einem Kontakt, da der zuerst schließende Kontakt für den noch geöffneten einen magnetischen Nebenschluß darstellt, wodurch die zum Anzug des letzteren nötige Erregung noch erhöht wird. Damit ergibt sich eine noch stärkere Einengung des Bereiches für den Abwurfstrom.This area is particularly narrow for relays with several normally closed contacts. Even if the contacts are selected in such a way that only those with very similar characteristics are used within a relay, the range that can be reached for the permissible ejection current is even more restricted than with relays with only one contact, since the contact that closes first is a magnetic one for the one that is still open Represents shunt, whereby the excitation necessary to attract the latter is increased. In order to the result is an even greater narrowing of the area for the discharge flow.

Noch unangenehmer liegen die Verhältnisse beim Haftrelais. Bei diesem soll der Kontakt haftenbleiben, wenn ein kurzer Stromstoß auf die Spule gegeben wird. Ein Stromstoß in der umgekehrten Richtung öffnet den Kontakt wieder. Hier ist der Dauermagnet so zu bemessen, daß er allein den Kontakt noch nicht anzieht, ihn jedoch hält, auch wenn der Spulenstrom abgeschaltet ist.The situation with the latching relay is even more uncomfortable. With this the contact should stick, when a brief surge of current is applied to the coil. A surge of electricity in the opposite direction opens the contact again. Here the permanent magnet is to be dimensioned in such a way that it alone does not make contact attracts, but holds it even when the coil current is switched off.

Betrachtet man in gleicher Weise wie oben die Verhältnisse und berücksichtigt man, daß beim Halten eine noch ausreichende Kontaktkraft sichergestellt werden muß, daß andererseits wegen des Überschwingens und damit der Gefahr des Wiederanziehens nach dem Abwerfen der Magnetstärke noch einen bestimmten Abstand vom Ansprechwert haben muß, dann zeigt sich, daß die Bemessung, Fertigung und Benutzung solcher Haftrelais noch sehr viel größeren Schwierigkeiten unterworfen ist. Die Schwierigkeiten bestehen auch dann, wenn die Magnetisierung des Magnets jeweils dem zugeordneten Kontakt angeglichen wird. Auf diese Weise Haftrelais mit mehreren Kontakten herzustellen, scheint nach obigem recht schwierig. Diese magnetischen Vorgänge bei Relaiskontakten sind an sich bekannt.If one looks at the situation in the same way as above and one takes into account that when holding a still sufficient contact force must be ensured that on the other hand because of the overshoot and thus the risk of being attracted again after the magnetic strength has been thrown off Must have distance from the response value, then it shows that the dimensioning, manufacture and use such latching relay is subject to much greater difficulties. The difficulties persist even if the magnetization of the magnet is matched to the associated contact. According to the above, producing latching relays with several contacts in this way seems to be quite difficult. These magnetic processes in relay contacts are known per se.

Beim bekannten Schutzrohrankerkontakt sind je nach dem Grad der Ankopplung an eventuelle äußere Eisenkreise die Erregungen für Anziehen und Halten sehr verschieden. Im Normalfall — als Arbeitskontakt — ist zum Schließen des Kontaktes eine sehr viel höhere Erregung nötig als zum Halten. Die Querschnitte der Ankerkontaktzungen, die Größe des Arbeitsluftspaltes, die Überlappung der Ankerkontaktzungen und ihre Federkonstante sind so gewählt, daß beim Anziehen die Zungen magnetisch noch nicht gesättigt sind.In the case of the known protective tube anchor contact, depending on the degree of coupling to any external Iron circles the excitations for attracting and holding are very different. In the normal case - as a normally open contact - there is a very close contact to make the contact much more excitement is needed than to hold. The cross-sections of the armature contact tongues, the size of the working air gap, the overlap of the armature contact tongues and their spring constant are chosen so that the tongues are not magnetically saturated when they are tightened.

Soll beim Bau eines Ruhe- und Haftrelais mit Ankerkontakten ausreichende Unabhängigkeit vom magnetischen Zustand des Hilfsmagnets und von der Streuung der Kenndaten des Kontaktes erreicht werden, so muß man an geeigneten Stellen des magnetischen Kreises Sättigungsstrecken einführen. Es empfiehlt sich, dazu vorzugsweise die Zungen der Kontakte zu benutzen. Die Dimensionierung ist dann durch die richtige Wahl der Stärke des nötigen Nebenschlusses und der Länge des benutzten Zungenstückes leicht möglich.Should the construction of a rest and hold relay with armature contacts be sufficient independence from the magnetic state of the auxiliary magnet and the variation in the characteristics of the contact, so one must introduce saturation paths at suitable points in the magnetic circuit. It recommends prefer to use the tongues of the contacts for this purpose. The dimensioning is then through the correct choice of the strength of the necessary shunt and the length of the tongue piece used easily possible.

Eine Anordnung der Erfindung als Haftrelais ist in Fig. 1 dargestellt. Sie besteht aus einem Eisenschirm 8, der z. B. ein Rohr sein kann, in dessen Mitte der Schutzrohrankerkontakt 1 angebracht ist. Außerhalb der senkrechten Mittellinie M, außerhalb auch des Bereiches des Arbeitsluftspaltes 2 im Abstand e ist ein magnetischer Nebenschluß 4 von der Breite b und dem Abstand α vom Schutzrohrankerkontakt 1 angeordnet. Auf der gleichen Seite befindet sich ein Ringmagnet 6, vorzugsweise ein Ferritmagnet, der radial magnetisiert ist. Auf der anderen Seite des Nebenschlusses 4, wiederum in einem bestimmten Abstand d vom Bereich des Arbeitsluftspaltes 2, ist die Spule 5 auf dem Schutzrohrankerkontakt 1 angeordnet. Der Nebenschluß 4 ist so zu bemessen, daß ein solcher Anteil des vom Magnet 6 stammenden Flusses in den Arbeitsluftspalt gelangt, der entsprechend obigen Überlegungen nicht zum Anziehen, jedoch zum sicheren Halten des geschlossenen Kontaktes ausreicht.An arrangement of the invention as a latching relay is shown in FIG. It consists of an iron screen 8, the z. B. can be a tube, in the middle of which the protective tube armature contact 1 is attached. Outside the vertical center line M, outside also the area of the working air gap 2 at the distance e , a magnetic shunt 4 of the width b and the distance α from the protective tube armature contact 1 is arranged. On the same side there is a ring magnet 6, preferably a ferrite magnet, which is magnetized radially. On the other side of the shunt 4, again at a certain distance d from the area of the working air gap 2, the coil 5 is arranged on the protective tube armature contact 1. The shunt 4 is to be dimensioned so that such a proportion of the flux originating from the magnet 6 reaches the working air gap which, in accordance with the above considerations, is not sufficient for attracting, but for securely holding the closed contact.

Wird der Dauermagnet 6 in einer solchen Entfernung / vom Nebenschluß 4 angeordnet und besitztIf the permanent magnet 6 is at such a distance / Arranged from the shunt 4 and has

er eine solche Stärke, daß etwa die Strecke / der Ankerkontaktzunge praktisch gesättigt ist, dann ist erreicht, daß eine noch weitere Verstärkung des Magnets 6 auf die Flußverhältnisse im Arbeitsluftspalt 2 keinen Einfluß mehr hat. Durch zweckmäßige Wahl 5 der Breite b und des Abstandes α des Nebenschlusses 4 können die optimalen Verhältnisse im Arbeitsluftspalt 2 eingestellt werden.If it has such a strength that, for example, the section / the armature contact tongue is practically saturated, then a further reinforcement of the magnet 6 no longer has any influence on the flow conditions in the working air gap 2. By appropriate choice 5 of the width b and the distance α of the shunt 4, the optimal conditions in the working air gap 2 can be set.

Soll größte Empfindlichkeit erreicht werden, so müßte die Spule direkt am magnetischen Nebenschluß 4 anliegen. Wählt man dagegen einen solchen Abstand d vom Arbeitsluftspalt 3, daß dadurch bereits eine leichte Erhöhung des Ansprechwertes auftritt, daß also beim Schließen des Kontaktes annähernd die - magnetische Sättigung der Kontaktzunge erreicht ist, so wird der Wiederanzugsbereich und damit auch der Wiederabfallbereich nach ganz erheblich höheren Strom werten hin verschoben. Bei merkbarer Steigerung der Erregung über den Abwurfwert ist das Gebiet d mit Sicherheit gesättigt. aoIf the greatest sensitivity is to be achieved, the coil would have to be in direct contact with the magnetic shunt 4. If, on the other hand, one chooses such a distance d from the working air gap 3 that this already results in a slight increase in the response value, i.e. when the contact is closed, the magnetic saturation of the contact tongue is almost reached, the re-tightening range and thus the re-dropping range become considerably higher Electricity values postponed. If there is a noticeable increase in excitation above the release value, area d is definitely saturated. ao

Die Wirkung des Ankerkontaktteiles d wird durch die in diesem Magnetkreis stets vorhandene magnetische Streuung verstärkt, die wie ein leichter Nebenschluß wirkt und oft ausreicht.The effect of the armature contact part d is reinforced by the magnetic scattering that is always present in this magnetic circuit, which acts like a slight shunt and is often sufficient.

Diese Wirkung kann durch einen weiteren in der Fig. 1 nicht dargestellten Nebenschluß für die Spule 5 verstärkt werden, der vorzugsweise schwächer ausgebildet ist als der auf der Seite des Dauermagnets 6 befindliche Nebenschluß 4. Diese Nebenschlüsse können zu einem einzigen Nebenschluß 4' zusammengefaßt werden. Eine solche Anordnung ist in Fig. 2 gezeigt. Beim richtigen Dimensionieren nach diesen Regeln kann nicht nur auf das individuelle Anpassen der Magnete 5 und 6 an den betreffenden Ankerkontakt 1 verzichtet werden, es steht nicht nur ein größerer Bereich für Fertigungsungenauigkeiten zur Verfügung, sondern es besteht vor allem ein wesentlich größerer Bereich für den Abwurfstrom.This effect can be achieved by a further shunt, not shown in FIG. 1, for the coil 5 be reinforced, which is preferably made weaker than that located on the side of the permanent magnet 6 Shunt 4. These shunts can be combined into a single shunt 4 ' will. Such an arrangement is shown in FIG. With the correct dimensioning according to these rules can not only dispense with the individual adaptation of the magnets 5 and 6 to the armature contact 1 in question not only is a larger area available for manufacturing inaccuracies, instead, there is above all a much larger area for the discharge flow.

Bei einem Relais mit Ruhekontakt sind zwei Möglichkeiten gegeben: Entweder man benutzt die gleiche Anordnung wie in Fig. 1 und 2 oder man vertauscht die Lagen der Spule 5 und des Dauermagnets 6, wie es in Fig. 3 dargestellt ist. Im ersten Fall nach Fig. 1 und 2 ist der Nebenschluß 4 weniger stark als beim Haftreläis, und zwar so, daß der Kontakt 1 durch den Duermagnet 6 sicher angezogen wird. Dabei ist der Magnet 6 so groß zu wählen, daß die Strecke / der Zunge bereits gesättigt ist. Die Spule 5 ist so weit nach außen zu legen, daß das Zungen teil d durch den stets vorhandenen Streufluß oder durch die Wirkung eines schwächeren zusätzlichen Nebenschlusses beim Öffnen des Kontaktes 1 der magnetischen Sättigung sehr nahe kommt. Dann ist wieder erreicht, daß bei einer Steigerung der Spulenerregung infolge der Sättigung im Gebiet d ein Wiederanziehen des Ankerkontaktes 1 erst bei sehr hoher negativer Erregung auftritt und daß Unterschiede in der Magnetstärke die Verhältnisse nicht beeinflussen. Auch der individuelle Abgleich der Magnete 5 und 6 auf den zugeordneten Kontakt 1 wird überflüssig. Auch bei Anordnung nach Fig. 3 ist im Ruhezustand das Ankerkontaktteil / durch den Dauermagnet 6 gesättigt.In the case of a relay with a normally closed contact, there are two possibilities: either the same arrangement is used as in FIGS. 1 and 2 or the positions of the coil 5 and the permanent magnet 6 are interchanged, as shown in FIG. In the first case according to FIGS. 1 and 2, the shunt 4 is less strong than in the case of the Haftreläis, in such a way that the contact 1 is securely attracted by the Duermagnet 6. The magnet 6 is to be selected so large that the line / tongue is already saturated. The coil 5 is to be placed so far outwards that the tongue part d comes very close to the magnetic saturation due to the always existing leakage flux or due to the effect of a weaker additional shunt when the contact 1 is opened. Then it is achieved again that when the coil excitation increases due to saturation in area d, armature contact 1 is only attracted again when there is a very high negative excitation and that differences in magnet strength do not affect the situation. The individual adjustment of magnets 5 and 6 to the associated contact 1 is also superfluous. Even with the arrangement according to FIG. 3, the armature contact part / is saturated by the permanent magnet 6 in the idle state.

Es sind viele konstruktive Möglichkeiten für die Realisierung denkbar: Abgesehen von einer rotationssymmetrischen Form ist es möglich, etwa zwei ebene Bleche, ein U-Blech oder auch zwei Halbschalen für den Eisenkreis 8 vorzusehen. Statt eines Ringmagnets 6 sind auch rechteckige Dauermagnete verwendbar. Die Wirkungsweise wird auch nicht wesentlich verändert, wenn dann statt zweier nur ein Dauermagnet vorgesehen wird. Schließlich ist es für die Nebenschlüsse 4, 4' nicht erforderlich, daß sie aus Vollmaterial bestehen. Sie können durch entsprechende Formgebung direkt aus dem Eisenkreis 8 gebildet werden. Zum Erhöhen der Ansprechempfindlichkeit kann es vorteilhaft sein, etwa wie in Fig. 4 gezeigt, für ein Ruherelais auf der Spulenseite des Ankerkontaktes 1 einen magnetischen Rückschluß 9 vorzusehen. Die dadurch entstehende Änderung der Fluß auf teilung im Bereich des Nebenschlusses 4 kann durch entsprechende Änderung der Stärke b und des Abstandes α ausgeglichen werden. Analog kann der Rückschluß 9 auf der Spulenseite des Ankerkontaktes 1 auch bei Anordnungen nach Fig. 1 und 2 vorgesehen werden.There are many possible design options for the implementation: apart from a rotationally symmetrical shape, it is possible to provide two flat sheets, a U-sheet or two half-shells for the iron circle 8. Instead of a ring magnet 6, rectangular permanent magnets can also be used. The mode of operation is also not significantly changed if only one permanent magnet is provided instead of two. Finally, it is not necessary for the shunts 4, 4 'that they consist of solid material. They can be formed directly from the iron circle 8 by appropriate shaping. To increase the response sensitivity, it can be advantageous, for example as shown in FIG. 4, to provide a magnetic yoke 9 for a rest relay on the coil side of the armature contact 1. The resulting change in the flow on division in the area of the shunt 4 can be compensated for by changing the strength b and the distance α accordingly. Analogously, the yoke 9 on the coil side of the armature contact 1 can also be provided in the arrangements according to FIGS. 1 and 2.

Die erwähnten Gesichtspunkte lassen sich vorteilhaft auch beim Bau eines stromrichtungsabhängigen Relais berücksichtigen, wobei beispielsweise ein Aufbau nach Fig. 1 oder 2 verwendet werden kann. Auch hier ist die Strecke / praktisch gesättigt. Der Nebenschluß ist im Vergleich zur Dimensionierung beim Ruhe- und Haftrelais noch wirksamer zu bemessen.The aspects mentioned can also be used advantageously when building a current-direction-dependent Consider relays, for example a structure according to FIG. 1 or 2 can be used. Even here the stretch / is practically saturated. The shunt is compared to the dimensioning at Quiescent and latching relays can be dimensioned even more effectively.

In gewissen Anwendungsfällen stört das relativ große Verhältnis von Anzugs- zu Abfallerregung. Es ist bekannt, dieses Verhältnis dadurch zu verringern, daß eine Vorerregung entgegen dem Sinne der Anzugserregung benutzt wird. Auch bei dieser Anordnung ist durch sinngemäße Anwendung der geschilderten Maßnahmen eine befriedigende Unabhängigkeit von den Toleranzen zu erreichen.In certain applications, the relatively large ratio of pick-up to drop-out excitation is a nuisance. It it is known to reduce this ratio by using a pre-excitation contrary to the sense of the pull-in excitation. Also with this arrangement is through appropriate application of the measures described, a satisfactory independence from the To achieve tolerances.

Die angeführten Überlegungen gelten in gleicher Weise für Anordnungen mit mehreren Kontakten. Dabei ist besonders auf gleichartige Ankopplung der verschiedenen Kontakte 1 zu achten.The above considerations apply equally to arrangements with multiple contacts. Included Pay particular attention to the similar coupling of the various contacts 1.

Schließlich kann auch eine Anordnung mit Innenspule gemäß Fig. 5 vorteilhaft sein, bei deren Dimensionierung die oben dargelegten Gesichtspunkte in gleicher Weise berücksichtigt werden können. Die Figur zeigt einen Schnitt durch die in diesem Beispiel rotationssymmetrische Anordnung, auf deren Umfang sich je nach der Größe des Durchmessers eine größere Anzahl von Ankerkontakten 1' befindet. Fig. 5 zeigt nur die prinzipielle Ausbildung des magnetischen Kreises.Finally, an arrangement with an inner coil according to FIG. 5 can also be advantageous when dimensioning it the aspects set out above can be taken into account in the same way. The figure shows a section through the arrangement, which is rotationally symmetrical in this example, on its circumference Depending on the size of the diameter, there is a larger number of armature contacts 1 '. Fig. 5 shows only the basic formation of the magnetic circuit.

Auf dem in der Symmetrieachse angeordneten Kern 3 sind einerseits der radial magnetisierte Ringmagnet 6 und andererseits der Steuermagnet 5 befestigt. Zwischen beiden ist auf dem Kern 3 der scheibenförmig ausgebildete Nebenschluß 4 a angeordnet. In diesem Nebenschluß 4 α sind ringförmig Öffnungen 10 angeordnet, in denen im Abstand α die Schutzrohrkontakte 1' befestigt sind. Auf der Steuermagnetseite ist ein topfförmig ausgebildetes Führungsstück 11 befestigt. Der Topfrand 11' dieses Führungsstückes 11 reicht so weit über die Ankerkontakte 1', daß der Abstand d vom Arbeitsluftspalt 2 eingehalten ist. Der Abstand des Ringmagnets 6 vom Nebenschluß 4 a wird durch den erforderlichen Sättigungsbereich /bestimmt.On the one hand, the radially magnetized ring magnet 6 and, on the other hand, the control magnet 5 are attached to the core 3 arranged in the axis of symmetry. Between the two of the disc-shaped shunt 4 a is arranged on the core 3. In this shunt 4 α annular openings 10 are arranged, in which the protective tube contacts 1 'are attached at a distance α. A cup-shaped guide piece 11 is attached to the control magnet side. The pot edge 11 'of this guide piece 11 extends so far over the armature contacts 1' that the distance d from the working air gap 2 is maintained. The distance between the ring magnet 6 and the shunt 4 a is determined by the required saturation range /.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Electromagnetic relay with armature contacts arranged in protective tubes, in which to Control of the armature contacts a control magnetic flux and a permanent magnetic flux are provided which are coordinated within the working air gap so that when the closed Contact, even with very large control magnetic fluxes, the contact tongues respond again is prevented, characterized in that, parallel to the working air gap (2), a

magnetic shunt (4) is arranged and that the magnetic fields generated by the permanent magnet (6) and the control magnet (5) almost cause the magnetic saturation in the part of their magnetic circuits that is between the permanent magnet system and the shunt (line /) or the control magnet system and the working air gap ( Line d) lies.

2. Electromagnetic relay according to claim 1, characterized in that the magnetic Shunt (4) between permanent magnet (6) and control magnet (5) on the side of the working air gap (2) of the armature contact (1) is arranged.

3. Electromagnetic relay according to claim 1 and 2, characterized in that the size of the magnetic shunt (4) (width b) and its distances (a, e) from the protective tube armature contact (1) and working air gap (2) of the predetermined size of the respective Magnetic flux through the working air gap (2) with full or almost full saturation of the magnetic circuit parts so (distances d and f) are determined.

4. Electromagnetic relay according to claim 1 to 3, characterized in that the magnetic Shunt (4) encloses the protective tube armature contacts (1).

5. Electromagnetic relay according to claim 1 to 4, characterized in that each magnet system (5, 6) a magnetic shunt (4) is assigned and that the magnetic shunt of the control magnet (5) is less than the magnetic shunt of the permanent magnet (6).

6. Electromagnetic relay according to claim 5, characterized in that the magnetic Shunts are combined and enclose the contact points of the armature contacts (1) (Fig. 2).

7. Electromagnetic relay according to claim 5 and 6, characterized in that the distance (a) of the magnetic shunt (4 ') from the protective tube armature contact (1) to the control magnet (5) is greater.

8. Electromagnetic relay according to claim 1 to 7, characterized in that the permanent magnet (6) and the magnetic shunt (4) are annular.

9. Electromagnetic relay according to claim 1 to 8, characterized in that one or several protective tube contacts (1) are provided.

10. Electromagnetic relay according to claim 1 to 8, characterized in that in a plurality of protective tube armature contacts (1 ') these enclose the permanent magnet (6) and the control magnet (5) and that the magnetic fluxes are fed to the armature contacts (1 ') via flux guide plates (11) are.

11. Electromagnetic relay according to claim 1 to 10, characterized in that the magnetic shunts (4) for holding the Thermowell armature contacts (1) are used.

1 sheet of drawings

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