DE1102283B - Polarisiertes elektromagnetisches Relais - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf ein polarisiertes elektromagnetisches Relais, bei dem wenigstens ein Teil des magnetisierbaren Joches und des Ankers als Stromzuführungen für die von Joch und Anker getragenen und miteinander zusammenwirkenden, elektrisehen Kontakte dienen und Joch oder Anker von einer Erregerspule umgeben ist, Es ist bekannt, bei einer polarisierten Relaisanordnung Anker und Joch zusammenwirken zu lassen und den Strom über den Anker und das Joch zuzuführen. Die Joche werden dabei mittels Federn vom Anker ferngehalten und nur bei der Erregung der Ankerwicklung an diesen herangezogen. Zur Überwindung der Federkraft ist eine größere Kraft notwendig, die den Eisenquerschnitt des Ankers und der Joche bestimmt. Die Mindestgröße des Relais ist damit festgelegt. Eine wesentliche Verkleinerung der Anordnung ist auch deshalb nicht möglich, da die zwischen den Jochen und dem Anker verbleibenden Tsolierstücke an Mindestmaße gebunden sind.

Die Erfindung bezweckt, ein polarisiertes Relais zu schaffen, in dem ein oder mehrere elektrisch nichtleitende dauermagnetische Körper verwendet werden. Es wird dabei von der Nichtleitfähigkeit Gebrauch gemacht, die eine einfache und gedrängte Bauweise sowie niedrige Gestehungskosten ermöglicht.

Nichtleitende dauermagnetische Körper sind zwar bekannt; sie können beispielsweise aus einem Material bestehen, das aus im wesentlichen nichtkubischen Kristallen von Polyoxyden des Eisens und wenigstens einem der Metalle Barium, Strontium, Blei und gegebenenfalls Kalzium zusammengesetzt ist. Die Möglichkeit, die isolierende Eigenschaft zum Bau einfacher Relais auszunutzen, wurde bisher jedoch nicht erkannt.

Bei einem polarisierten elektromagnetischen Relais, bei dem der Anker und wenigstens ein Teil des Joches als Stromzuführungen für die von Joch und Anker getragenen und miteinander zusammenwirkenden, elektrischen Kontakte dienen und Joch oder Anker von einer Erregerspule umgeben ist, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der langgestreckte biegsame Anker und ein stromführender, sich im wesentlichen parallel zum Anker erstreckender Jochteil nahe demeinen Ende zusammenwirkende Kontakte tragen und in der Nähe des anderen Endes unter Zwischenfügung* eines plattenförmigen, aus praktisch nichtleitendem Metall bestehenden Dauermagnetkörpers, der in Richtung vom Jochteil zum Anker oder umgekehrt magnetisiert ist, zu einer Einheit verbunden sind. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Relais als bipolares Relais ausgebildet, dessen Anker jeweils in der einen oder der anderen äußersten Lage durch die Vormagnetisierung festgehalten wird. Bei einem solchen Relais ist der Anker von einer Erregerspule Polarisiertes elektromagnetisches Relais

Anmelder:

N. V. Philips¹ Gloeilampenfabrieken, Eindhoven (Niederlande)

Vertreter: Dipl.-Ing. K. Lengner, Patentanwalt, Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Beanspruchte Priorität: Niederlande vom 22. August 1957

Petrus Wilhelmus Ter Borg, Friedrich Ludwig Jansen und Hendrik Johannes de Jong,

Hilversum (Niederlande), sind als Erfinder genannt worden

umgeben, und das magnetische Joch besteht aus zwei gleichen, je mittels eines Dauermagnetkörpers vom Anker isolierten, sich außerhalb der Erregerspule an entgegengesetzten Seiten des Ankers in dessen Längsrichtung erstreckenden Teilen, wobei die beiden Dauermagnetkörper, vom zwischen diesen Körpern eingeklemmten Ankerteil aus gesehen, entgegengesetzt magnetisiert sind.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Relais nach, der Erfindung ist der Anker derart ausgebildet, daß dessen magnetischer Widerstand gering ist; hierbei besteht der Anker aus einem dünnen Streifen au's biegsamen Metall, der an wenigstens einer Seite mit zwei sich in Längsrichtung des Streifens hintereinander, erstreckenden, starren Plättchen aus magnetisierbarem Material versehen ist, von d'enen eines mit einem vom Streifen abgebogenen Teil das benachbarte Ende des anderen Plättchens umfaßt und dabei einen Luftspalt zwischen diesen Plättchen bildet, der eine Bewegung des einen Plättchens gegenüber dem anderen durch Biegen des zwischen den Plättchen liegenden Teiles des biegsamen Streifens gestattet.

Die vorteilhafte und einfache Bauweise d'es Relais beruht darauf, daß der Dauermagnetkörper zugleich drei Funktionen ausübt. Zunächst bewirkt er die Vormagnetisierung des anliegenden Jochteiles und des Ankers. Weiterhin dient er als magnetisches Verbindungs- bzw. Halterungsstück zur gegenseitigen Lagensicherung der Enden des Ankers und des am Magneten anliegenden Jochteiles. Schließlich bewirkt der Magnet die elektrische Isolierung zwischen dem stromführen-

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den Jochtei] und dem.Anker. Durch diesen Aufbau wird eine sehr einfache Konstruktion geschaffen und die Anzahl der zu verbindenden Bauteile auf ein Mindestmaß beschränkt. Außerdem lassen sich die Abmessungen des beanspruchten Relais sehr klein halten, so daß dieses als Kleinstrelais Verwendung rinden kann.

Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt und

Fig. 2 eine Seitenansicht eines als bipolares Relais ausgebildeten Relais.

Das dargestellte Relais besitzt ein Joch, das aus zwei gleichförmigen Teilen 1 und 2 in Form von Weicheisenstreifen besteht. Jeder Streifen 1 und 2 ist viermal rechteckig umgebogen, so daß die Enden nahezu in derselben Ebene) liegen. Zwischen den Enden 3 und 4 der beiden Streifen sind zwei nichtleitende, plattenförmige Körper 5 und 6 aus einem dauermagnetischen Material eingesetzt, welche in derselben axialen Richtung magnetisiert sind. Ein geeignetes dauermagnetisches Material für die Magnetkörper 5 und 6 ist aus im wesentlichen nichtkubischen Kristallen von Polyoxyden von Eisen und wenigstens einem der Metalle Barium, Strontium, Blei und gegebenenfalls Kaiz'ium zusammengesetzt.

Zwischen den Magnetkörpern 5 und 6 ist das eine Ende des Relaisankers 7 eingeklemmt. Dieser Anker besteht aus einem biegsamen Metallstreifen 8, z. B. aus Phosphorbronze, dessen eingeklemmtes Ende und ein weiterer Teil beiderseits mit einem darauf geschweißten dünnen Weicheisenplättchen 9 bzw. 10 versehen sind.

Die aufeinandergelegten Jochteile 1 und 2, der Anken? und die Dauermagnetkörper 5 und 6 werden durch ein straff um diese Teile herum gewickeltes Papierband 20 zusammengehalten, wobei das Band vor dem Wickeln mit einem härtbaren Kunstharz, z. B. einem Phenolformaldehydharz, getränkt wird. Das Harz wird nach dem Wickeln des Bandes 20 ausgehärtet.

Das freie Ende des Ankers 7, welches sich zwischen den Enden 11 und 12 der Jochteile 1 und 2 erstreckt, ist mit zwei kurzen Weicheisenplättchen 13 und 14 versehen, die nur an dem dem eingeklemmten Ankerteil zugekehrten Ende mit dem biegsamen Streifen 8 verbunden, z. B. verschweißt sind. Diese Enden der Plättchen 13 und 14 werden mit etwas Spielraum von einem aufgebogenen Teil 15 bzw. 16 der Weicheisenplättchen 9 und 10 umfaßt.

Der Anker 7 ist von einer Erregerspule 17 umgeben, deren Spulenkörper 18 durch die Jochteile 1 und 2 gehaltert wird.

Die Enden 11 und 12 der Jochtei le I und 2 werden dadurch im gegenseitig richtigen Abstand gehalten, daß diese Enden in ein Blöckchen 19 aus Isoliermaterial, vorzugsweise einem Kunststoff mit hoher innerer Dämpfung, wie Polyester-Isocyanat, eingedrückt sind. Infolge ihrer Schwalbenschwanz form (s. Fig. 2) sind die Enden 11 und 12 im Blöckchen 19 festgelegt. Das Blöckchen 19 hält nicht nur die Enden der Jochteile 1 und 2 auf Abstand, sondern verringert auch die Prellneigung der Kontakte.

Die Enden 11 und 12 der Jochteile 1 und 2 sind an der dem Anker zugekehrten Seite mit einer durch Drücken der Jochteile erzielten, etwa kreisförmigen elektrischen Kontaktfläche21 bzw. 22 versehen, mit denen die Plättchen 13 und 14 des Ankers 7 zusammenwirken können. Letzteres ist möglich, weil der dünne Metallstreifen 8 des Ankers 7 zwischen den Stellen, wo dieser Streifen 8 durch die Weicheisenplättchen 9, 10 und 13, 14 verstärkt ist, einen unverstärkten Teil 23 besitzt, der leicht biegbar ist und folglich zuläßt, daß entweder das Weicheisenplättchen 13 an der Kontaktfläche 21 oder das Weicheisenplättchen 14 an der Kontaktfläche22 anliegt. In jeder der erwähnten Lagen wird der Anker durch die von den Dauermagnetkörpern 5 und 6 herrührende Vormagnetisierung des betreffenden Jochteiles festgehalten.

Der in Längsrichtung durch den Anker 7 gehende magnetische Fluß erfährt in diesem Anker wenig Widerstand, da die aufgebogenen Teile 15 und 16 der Weicheisenplättchen 9 und 10 und die Weicheisenplättchen 13 und 14 einen verhältnismäßig engen Luftspalt einschließen.

Die Enden der Jochteile 1 und 2 und der Anker 7 sind je mit einem der Durchführungsstifte27 verbunden, die im Boden 28 eines das Relais umgebenden Glaskolbens 29 befestigt sind. Der Boden 28 enthält auch zwei weitere Durchführungsstifte, die elektrisch mit der Erregerwicklung 17, wie z. B. 30, verbunden sind. Die Stifte im, Boden 28 sind derart angeordnet, daß sie in die öffnungen einer Röhrenfassung für Subminiatur-Elektronenröhren passen. Der Kolben 29 kann nach der Montage des Relais evakuiert oder aber auch mit einer Gasfüllung, z. B. mit einem inerten Gas, versehen werden.

Zur guten Kontaktgaibe zwischen den Plättchen 13 und 14 des Ankers 7 und den Kontaktflächen 21 und 22 der freien Enden der Jochteile 1 und 2 sind diese Teile vorzugsweise mit einer Edelmetallschicht, z. B. Rhodium oder Silber, versehen.

Die Länge α des als Ausführungsbeispiel beschriebenen Relais beträgt in Wirklichkeit nur etwa 41 mm, woran deutlich erkennbar ist, welche kleinen Abmessungen mit der beschriebenen Bauart erzielt werden können. Dieses Relais! kann eine Triggerschaltung ersetzen, da es möglich ist, den Anker mittels des Entladungsstromes eines Kondensators durch die Erregerwicklung 17 umkippen zu lassen.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Polarisiertes elektromagnetisches Relais, bei dem wenigstens ein Teil des magnetisierbaren Joches und des Ankers als Stromzuführungen für die von Joch und Anker getragenen und miteinander zusammenwirkenden, elektrischen Kontakte dienen und Joch oder Anker von einer Erregerspule umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß der langgestreckte biegsame Anker (7) und ein stromführender, sich im wesentlichen parallel zum Anker erstreckender Jochteil (1 bzw. 2) nahe dem einen Ende zusammenwirkende Kontakte (13, 21 bzw. 14, 22) tragen und in der Nähe des anderen Endes unter Zwischenfügung eines plattenförmigen, aus praktisch nichtleitendem Material bestehenden Dauermagnetkörpers (5 bzw. 6), der in Richtung vom Jochteil zum Anker oder umgekehrt magnetisiert ist, zu einer Einheit verbunden sind.

2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (7) von der Erregerspule (17) umgeben ist und das magnetische Joch aus zwei gleichen, je mittels eines Dauermagnetkörpers (5 bzw. 6) vom Anker isolierten, sich außerhalb der Erregerspule an entgegengesetzten Seiten des Ankers in dessen Längsrichtung erstreckenden Teilen (1 und 2) besteht, wobei die beiden Dauerlnagnetkörper, vom zwischen diesen Körpern eingeklemmten Ankerteil aus gesehen, entgegengesetzt magnetisiert sind.

3. Relais nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (7) aus einem dünnen biegsamen Metallstreifen (8) besteht, der auf wenigstens einer Seite mit zwei sich in Längsrichtung des Streifens hintereinander erstreckenden, starren Plättchen (9, 13 bzw. 10, 14) aus rnagnetisierbarem Material versehen ist, von denen eines (9 bzw. 10) mit einem vom Streifen abgebogenen Teil (15 bzw. 16) das benachbarte Ende des anderen Plättchens (13 bzw. 14) umfaßt und dabei einen Luftspalt zwischen diesen Plättchen bildet, der eine Bewegung des einen Plättchens gegenüber dem anderen durch Biegen des zwischen den Plättchen liegenden Abschnittes (23) des biegsamen Streifens gestattet. ^]5

4. Relais nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die über die Kontaktflächen (21, 22) hinaus vorspringenden freien Enden der beiden Jochteile (11, 12) in einem quer zur Längsrichtung des Ankers (7) stehenden Blöckchen (19) aus Isoliermaterial gehaltert sind.

5. Relais nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der zwischen den Dauermagnetkörpern (5, 6) eingeklemmte Ankerteil (7), die Dauermagnetkörper und die sich an diese anschließenden Jochteile (3, 4) durch ein herumgewickeltes Band (20) aus Isoliermaterial festgehalten werden, welches mit einem härtbaren Kunstharz getränkt ist, das nach dem Wickeln ausgehärtet ist.

6. Relais nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das ganze System in einer gasdichten Umhüllung (29), z. B. aus Glas, untergebracht ist, deren Boden (28) mehrere Durchführungen (27) enthält, die elektrisch mit der Erregerspule (17), dem Anker (7) und denjenigen Teilen des Joches (1, 2) verbunden sind, die eine elektrische Kontaktfläche (21, 22) tragen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Schweizerische Patentschrift Nr. 299 081.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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