DE1209205B

DE1209205B - Electromagnetisches Relais mit gekapseltem Anker

Info

Publication number: DE1209205B
Application number: DES73211A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Rudolf Nitsch
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1961-03-29
Filing date: 1961-03-29
Publication date: 1966-01-20
Also published as: BE615707A; US3118988A; GB965478A; NL276520A; DK108460C; CH392689A

Description

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Deutsche Kl.: 21g-4/01

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

S73211 VIIIc/21;
29. März 1961
20. Januar 1966

Die Erfindung bezieht sich auf elektromagnetische Relais, deren als elektrischer Leiter dienender Anker in einem mit ihm als Relaiskontakt zusammenarbeitenden abgeschlossenen Gehäuse gekapselt ist.

Bei einem bekannten Relais dieser Art ist der als Schaltstück bezeichnete Anker mit Rücksicht darauf, daß keinerlei mechanische Rückstellkraft auf ihn ausgeübt wird, zvvangläufig als Dauermagnet ausgebildet und nur unter dem Einfluß eines außerhalb des abgeschlossenen Gehäuses angeordneten Magnetfeldes in seine Einstellungen umsteuerbar. Diese Ausbildung der bekannten Anordnung ist verständlicherweise mit mehreren schwerwiegenden Nachteilen behaftet. So werden durch den Dauermagnet einmal die Herstellungskosten nachteilig vergrößert, zum anderen ist die wünschenswerte Konstanz der Relaisbetriebswerte infolge einer beispielsweise durch Alterung oder durch magnetische Einflüsse verursachten Veränderung der Koerzitivkraft des Dauermagneten erheblich gefährdet, und schließlich muß das den Anker beeinflussende äußere Magnetfeld dauernd, d. h. auch in der Ruhelage des Relais, vorhanden sein. Dies ist besonders dann von Nachteil, wenn das Magnetfeld durch einen Elektromagneten erzeugt wird, da dieser mit Ruhestrom gespeist werden muß, um den Anker in seiner Ruhestellung zu halten. Des weiteren ist man durch die Ausbildung des Ankers als Dauermagnet nachteiligerweise auch in der Auswahl des Werkstoffes für das abgeschlossene Gehäuse insoweit gebunden, als zumindest dessen für die bewegliche Lagerung des Ankers dienender Teil aus nicht magnetisierbarem Material bestehen muß, um ein Kleben des Ankers zu verhindern. Als weitere nachteilige Folge dieser Maßnahme ergibt sich, daß bei der bekannten Anordnung für die Flußrückführung getrennte Bauteile verwendet werden müssen.

Über die vorhergehend geschilderten, durch die Ausbildung des Ankers als Dauermagnet verursachten Nachteile hinausgehend, zeigt sich bei der bekannten Anordnung der weitere Nachteil, daß ungünstig große Steuerleitungen aufgebracht werden müssen, um bei der vorgesehenen Längsverschiebung des Ankers die verhältnismäßig großen Reibungswiderstände zu überwinden.

Diese Nachteile der bekannten Anordnung werden mit der vorliegenden Erfindung dadurch vermieden, daß der vorzugsweise als flaches Bauteil mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt ausgebildete Anker innerhalb des abgeschlossenen Gehäuses über ein fest mit ihm und dem Gehäuse verbundenes federelastisches und elektrisch leitfähiges Element derart Elektromagnetisches Relais mit gekapseltem
Anker

Anmelder:

Siemens & Halske Aktiengesellschaft,
Berlin und München,
München 2, Wittelsbacherplatz 2

Als Erfinder benannt:

Dipl.-Ing. Rudolf Nitsch, München

beweglich gelagert ist, daß der Anker eine seiner beiden Endstellungen unter dem Einfluß der vom federelastischen Element ausgeübten mechanischen Rückstellkraft einnimmt.

Diese Ausbildung des Erfindungsgegenstandes bringt gegenüber der bekannten Anordnung mehrere beachtliche Vorteile. So kann fürs erste der Anker in einfacher und kostensparender Weise aus einem leicht bearbeitbaren weichmagnetischen Werkstoff hergestellt werden. Seine flache Form mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt sorgt außerdem für eine gute magnetische Ankoppelung mit dem ihn beeinflussenden Steuermagnetfeld und mit den Flußrückführungsteilen. Das federelastische Element sorgt gleichzeitig dafür, daß der Anker seine Ruhelage einnimmt, ohne daß hierzu ein wie bei der bekannten Anordnung beispielsweise durch Ruhestrom erzeugtes elektrisches Magnetfeld vorhanden sein muß. Bei der vorgesehenen Art der beweglichen Lagerung sind außerdem Reibungsverluste bei der Umsteuerung des Ankers praktisch völlig vermieden, so daß sich das gemäß der Erfindung ausgebildete Relais durch vorteilhaft kleine Schaltzeiten bei geringer Steuerleitung auszeichnet. Die wenigen, einfach herzustellenden Einzelteile des Relais erlauben ferner eine rationelle automatische Fertigung und gewährleisten gleichzeitig eine gute Funktionssicherheit. Von großem Vorteil ist es weiterhin, daß das abgeschlossene Gehäuse aus magnetisierbarem Material ausgebildet sein kann, so daß es außer seiner Eigenschaft, die Kon-

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takteinrichtung des Relais zu kapseln, auch als Teil der Flüßrückführung ausgenutzt werden kann.

Eine elektrisch leitende Verbindung zwischen Anker und Gehäuse kann auf einfache Weise dadurch hergestellt werden, daß der Anker an der Gehäusewand gelagert wird. Er kann beispielsweise als federnde Lamelle an der Gehäusewand befestigt sein. Es ist aber auch möglich, den Anker über eine an der Gehäusewand befestigte Feder zu lagern.

Das Relais kann mit nur einem einzigen isoliert in die Gehäusewand eingesetzten, gleichzeitig als magnetischer Leiter dienenden Kontaktelement so aufgebaut werden, daß die Anzahl der Durchführungen in den abgeschlossenen Raum hinein auf die geringstmögliche Anzahl, nämlich auf eins, reduziert wird. Bei einem Relais mit nur einem Arbeitskontakt kann der Anker beispielsweise in seiner Arbeitsstellung zwischen dem isoliert eingesetztem Kontaktelement und dem Gehäuse eine elektrisch leitende Verbindung herstellen.

Es läßt sich aber auch ein Relais mit Hilfe einer einzigen Durchführung in den abgeschlossenen Raum hinein mit einem Arbeits- und einem Ruhekontakt ausrüsten. Dieses läßt sich durch eine Ausbildung des Gehäuses aus zwei gegeneinander isolierten Teilen erreichen, wobei in das eine Gehäuseteil ein gleichzeitig als magnetischer Leiter dienendes Kontaktelement eingesetzt ist und der Anker in seiner einen Endlage zwischen diesem Gehäuseteil und dem Kontaktelement eine Verbindung herstellt, während er in seiner zweiten Endlage die beiden Gehäuseteile elektrisch miteinander verbindet. Der Anker kann z. B. an dem ersten Gehäuseteil gelagert sein.

Der mit dem Anker zusammenarbeitende Teil der Gehäusewand kann mit geeignet geformten Anschlägen für den Anker ausgerüstet sein, die z. B. als Einprägung der Gehäusewand ausgebildet sein können.

Im folgenden sei die Erfindung an Hand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele, für die Relais mit einem Anker gewählt sind, der gleichzeitig als elektrischer Leiter dient, näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 im Schnitt ein Relais mit einem Arbeitskontakt;

Fig. 2 und 3 zeigen Relais mit jeweils einem Arbeits- und einem Ruhekontakt.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Relais ist durch zwei metallische, z.B. aus einem Eisen bestehende Gehäuseteile 1 und 2 ein abgeschlossener Raum für den Anker 5 gebildet. In das Gehäuseteil 1 ist mit Hilfe eines pfropfenförmigen Körpers 3 aus Glas ein gleichzeitig als magnetischer Leiter dienendes stiftartiges Kontaktelement 4 eingesetzt. Der gleichzeitig als elektrischer Leiter dienende Anker 5 ist über eine Feder 6 am Gehäuseteil 2 gelagert. Auf den Stift 4 ist eine Magnetisierungswicklung 7 aufgeschoben. Durch ein Winkelblech 8 ist eine Flüßrückführung vom Anker bzw. Gehäuse zum Stift 4 geschaffen.

Bei Erregen der Wicklung 7 wird der Anker 5 vom Stift 4 angezogen und dadurch das Gehäuse mit dem isoliert in das Gehäuse eingesetzten Stift elektrisch verbunden. Eine elektrische Verbindung zwischen Anker und Gehäuse ist zunächst durch die Feder 6 geschaffen. Der Anker kann aber auch außer am Stift 4 am Gehäuseteil 1 direkt zur Anlage gebracht werden und auch auf diese Weise die beiden Bauteile miteinander elektrisch verbinden.

Bei den Relais nach den F i g. 2 und 3 sind die mit der Anordnung nach F i g. 1 übereinstimmenden Bauteile mit den in F i g. 1 verwendeten Bezugsziffern bezeichnet.

Bei dem Relais nach F i g. 2 ist auf das Gehäuseteil 1 über eine isolierende Zwischenlage 10 ein zweites metallenes Gehäuseteil 9 aufgesetzt. Der elektrisch leitfähige Anker 11 ist über eine Feder 12 am Gehäuseteil 1 gelagert. In seiner dargestellten Lage liegt er an eine Einprägung 13 des Gehäuseteiles 9 an und schafft so eine elektrisch leitende Verbindung zwisehen den beiden Gehäuseteilen 9 und 1. Beim Erregen der Magnetisierungswicklung 7 wird der Anker vom Stift 4 angezogen. Die bestehende elektrische Verbindung wird unterbrochen und nunmehr eine Verbindung zwischen dem Gehäuseteil 1 und dem Stift 4 hergestellt.

Bei der Anordnung nach F i g. 3 ist auf das Gehäuseteil 1 ein metallenes Gehäuseteil 14 direkt aufgesetzt, in welches mit Hilfe eines pfropfenförmigen Körpers 18 aus Glas ein elektrisch leitfähiger Stift 15 isoliert eingesetzt ist. Der Anker 16 ist über eine Feder 17 am Gehäuseteil 14 gelagert. Bei der dargestellten Lage des Ankers besteht eine über den Anker verlaufende elektrische Verbindung zwischen dem Stift 15 und dem Gehäuse. Wenn die Magnetisierungswicklung 7 erregt wird, wird diese Verbindung unterbrochen und eine Verbindung zwischen dem Stift 4 und dem Gehäuse hergestellt.

Claims

Patentansprüche:

1. Elektromagnetisches Relais, dessen als elektrischer Leiter dienender Anker in einem mit ihm als Relaiskontakt zusammenarbeitenden abgeschlossenen Gehäuse gekapselt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der vorzugsweise als flaches Bauteil mit im wesentlichen rechteckigem Querschnitt ausgebildete Anker innerhalb des abgeschlossenen Gehäuses über ein fest mit ihm und dem Gehäuse verbundenes federelastisches und elektrisch leitfähiges Element derart beweglich gelagert ist, daß der Anker eine seiner beiden Endstellungen unter dem Einfluß der vom federelastischen Element ausgeübten mechanischen Rückstellkraft einnimmt.

2. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Gehäusewand zumindest ein Kontaktelement isoliert eingesetzt ist, das gleichzeitig als magnetischer Leiter dient.

3. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker an der Gehäusewand gelagert ist.

4. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker über eine an der Gehäusewand befestigte Feder gelagert ist.

5. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das metallene Gehäuse aus zwei gegeneinander isolierten Teilen besteht, wobei in das eine Gehäuseteil ein gleichzeitig als magnetischer Leiter dienendes Kontaktelement isoliert eingesetzt ist und der Anker in seiner einen Endlage zwischen dem Kontaktelement und diesem Gehäuseteil einen Kontakt herstellt, während er in seiner zweiten Endlage die beiden Gehäuseteile elektrisch miteinander verbindet.

6. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker an dem einen Gehäuseteil gelagert ist.

7. Elektromagnetisches Relais nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Gehäusewand geeignet geformte Anschläge, z. B. Einprägungen für den Anker, vorgesehen sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 699 682.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen