-
Schutzrohrkontaktrelais mit innerhalb der Relaisspule angeordneten
Ruhe- und Arbeitskontakten Die Erfindung betrifft ein Schutzrohrkontaktrelais mit
innerhalb der Relaisspule angeordneten Ruhe-und Arbeitskontakten, in dem parallel
zu den Schutzrohrankerkontakten eine Dauermagnetanordnung verwendet wird, die aus
zwei Dauennagneten und einer diese verbindenden Brücke besteht.
-
Durch die deutsche Auslegeschrift 1147 656 ist ein Relais
bekannt, das innerhalb eines Zeitschaltgliedes mit einem parallelgeschalteten Kondensator
als Blinker oder Impulsgeber verwendet wird, bei dem ein in Längsrichtung einer
Schutzrohrkontaktanordnung verschiebbarer Dauermagnet zur Einstellung der Schaltzeit
der Anordnung dient. Bei diesem Relais sind innerhalb der Relaisspule die Schutzrohrankerkontakte
zu dem Dauermagnet so angeordnet, daß die magnetische Ankopplung des Dauermagneten
an die einzelnen Schutzrohrankerkontakte verschieden stark ist und dadurch zu zeitlich
voneinander unterschiedlichen Anzugs- bzw. Abfallwerten führt, die durch die Verschiebung
des Dauermagneten oder in Abhängigkeit von dessen Magnetisierungsstärke auf bestimmte
Werte einstellbar sind. Durch die Anordnung der Schutzrohrankerkontakte und des
Dauermagneten innerhalb des Relais kann zwar eine genau (Y definierte zeitliche
Differenz zwischen dem Anzug des Arbeitskontaktes und dem Abfall des Ruhekontaktes
eingestellt werden, legt man jedoch auf diese Einstellung der zeitlichen Differenz
weniger Wert, sondern möchte man innerhalb eines Relais Ruhe- und Arbeitskontakte
unterbringen, deren Ansprechwerte zueinander in engeren Grenzen liegen, so ist diese
bekannte Ausführung für diesen speziellen Zweck weniger geeignet.
-
Durch die deutsche Patentschrift 1117 760 ist weiterhin ein
polarisiertes Relais mit zwei in Schutzrohren angeordneten Ankerkontakten bekannt,
zwischen denen ein Dauennagnet angeordnet ist und deren Enden auf der einen Seite
des Schutzrohres elektrisch verbunden sein können. Bei dieser bekannten Relaisanordnung
ist der zwischen den Schutzrohren der Ankerkontakte angeordnete Dauermagnet flächenpolarisiert;
er erzeugt einen Daue#fluß, der in dem einen Schutzrohrankerkontakt in der einen
Richtung und in dem anderen Schutzrohrankerkontakt in entgegengesetzter Richtung
verläuft, so daß unabhängig von der Richtung des von der Erregerspule erzeugten
Magnetflusses der über die Ankerkontakte verlaufende Dauermagnetfluß in dem einen
Ankerkontakt verstärkt und in dem anderen Ankerkontakt ge - schwächt wird.
Dieses Relais ist in der einfachsten Ausführung mit einem Arbeitskontakt und einem
Ruhekontakt ausgerüstet, die durch eine außerhalb der Schutzrohrkontakte angelegte
Verbindung an dem einen Ende zu einem Umschaltekontakt verbunden sind. Dieses Relais
ist so aufgebaut, daß in Abhängigkeit der Stromrichtung innerhalb der Relaisspule
entweder der eine Kontakt oder der andere Kontakt geschlossen bzw. geöffnet wird.
Eine dem Dauermagnet zugeordnete Schiene wirkt auf der einen Seite dem Ruhekontakt
gegenüber flußführend und auf der anderen Seite dem Arbeitskontäld gegenüber als
magnetischer Nebenschluß, so daß ein in dieser Anordnung verwendeter normaler Arbeitskontakt
in seinem Ansprechwert höher liegt, als dies bei einem Relais mit einem Arbeitskontakt
der Fall ist. Dies stört zwar bei der bekannten Anordnung nicht, da es sich um ein
Umschaltekontaktrelais handelt. Will man aber diese Anordnung getrennt betreiben,
d. h. den Arbeitskontakt für sich und den Ruhekontakt für sich, so macht
sich der parallel zum Arbeitskontakt liegende Nebenschluß für den Ansprechwert des
Arbeitskontaktes störend bemerkbar.
-
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel dieses Relais,,sind zwei Dauermagnete
durch ein Weicheisenblech verbunden, und zwar so, daß der eine Dauermagnet auf den
einen Schutzrohrkontakt und der andere Dauermagnet auf den anderen Schutzrohrkontakt
einwirkt, wobei der eine Dauermagnet den einen Schutzrohrkontakt schließt, während
der andere Dauermagnet den anderen Schutzrohrkontakt nur magnetisch vorspannt, aber
nicht schließt. Diese Anordnung ist zwar für ein polarisiertes Relais günstig, sie
läßt sich aber nicht auf ein Relais anwenden, in dem Arbeits- und Ruhekontakte untergebracht
sind.
-
Ferner ist durch die deutsche Auslegeschrift 1135 578 ein polarisiertes
Relais mit Schutzrohrkontakten bekannt, bei dem der radial oder axial magnetisierte
Dauermagnet gleichzeitig als Spulenkörper ausgebildet ist und damit als Träger der
Erregerwicklung
dient. Sofern mehrere Schutzrohrkontakte innerhalb
einer Spule angeordnet sind, sind die Pole der Dauermagnete so verteilt, daß das
elektromagnetische Feld (bei Erregung der Spule) die eine Polpaarung in der Wirkung
unterstützt, so daß die dieser Polpaarung benachbarten Schutzrohrkontakte zum Anzug
gelangen, während die andere Polpaarung in ihrer Wirkung geschwächt wird, so daß
die diesen Polpaaren zugeordneten Schutzrohrkontakte geöffnet bleiben. Bei diesem
Relais ist jedoch ein spezielles Herstellungsverfahren für den gleichzeitig als
Spulenkörper dienenden Dauermagneten notwendig, wodurch verhältnismäßig hohe Fertigungskosten
entstehen.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten
Anordnungen bei einem Relais mit getrennt als Ruhe- und Arbeitskontakte innerhalb
einer Erregerspule angeordneten Schutzrohrankerkontakten zu vermeiden. Erfindungsgemäß
wird dies dadurch erreicht, daß die zwischen den Schutzrohrankerkontakten angeordneten
zwei Dauermagnete quer zur Längsrichtung der Schutzrohrankerkontakte gepolt und
miteinander in an sich bekannter Weise durch eine Brücke oder Schiene aus magnetisch
leitendem Material verbunden sind und daß diese Brücke oder Schiene solch eine Stärke
aufweist, daß sie bereits durch einen Teil des Dauermagnetflusses gesättigt wird,
während der andere Teil des Dauermagnetflusses auf einen Teil der Schutzrohrankerkontakte
als Streufluß wirkt.
-
Durch die Dauermagnetanordnung, die aus den beiden Dauermagneten und
der diese auf der einen Seite magnetisch verbindenden Brücke besteht, erfolgt eine
bevorzugte Feldverteilung, wobei nach der einen Seite in Richtung auf den Ruhekontakt
ein stärkeres magnetisches Feld und nach der anderen Seite in Richtung auf den Arbeitskontakt
ein über den magnetischen Fluß innerhalb der Brücke hinausgehendes, schwächeres
magnetisches Feld sich ausbreitet. Die Arbeitskontakte sind durch die unterschiedliche
Felddimensionierung so weit magnetisch vorerregt, daß ihre Anzugswerte wesentlich
niedriger liegen, als dies bei normalen Arbeitskontakten der Fall ist.
-
Durch die Ausbildung der Dauermagnetanordnung und Zuordnung derselben
zu den Schutzrohrankerkontakten ergibt sich der große Vorteil, daß die
öff-
nungswerte für den Ruhekontakt nur wenig über den Schließungswerten für
den Arbeitskontakt und der Schließungswert des Ruhekontaktes nur wenig unter dem
öffnungswert des Arbeitskontaktes liegt, so daß keine großen Unterschiede zwischen
zugehörigen Anzugs- bzw. Abfallwerten der beiden unterschiedlich verwendeten Kontakte
entstehen, wie dies bei den bekannten Anordnungen der Fall ist.
-
Die Erfindung wird an Hand von Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen
zeigen F i g. 1 und 2 den Aufbau eines Relais mit Schutzrohrankerkontakten,
die als Ruhe- und Arbeitskontakt verwendet werden, in einer bekannten Anordnung
und F ig.3 und 4 den Aufbau eines Relais nach der Erfindung, ün Prinzip und vergrößert
dargestellt.
-
In F i g. 1 ist mit 1 # ein Schutzrohrankerkontakt bezeichnet,
dessen Zungen 4 und 5 im unbetätigten Zustand der elektromagnetisch erregbaren
Spule 6
durch den- Einfluß eines magnetischen Feldes eines parallel zu dem
Schutzrohrkontakt 1 liegenden Dauermagneten 2 geschlossen gehalten werden.
Parallel zu dem Schutzrohrkontakt 1 ist von dem Dauermagnet 2 weiter weg
liegend ein Schutzrohrankerkontakt 3 dargestellt, dessen Zungen 4 und
5 durch den Streufluß des magnetischen Feldes des Dauermagneten 2 vorerregt
werden. Der magnetische Fluß verläuft in beiden Schutzrohrankerkontakten
1 und 3,
wie eingezeichnet, über die Kontaktzungen 4 zu den Kontaktzungep.5,
wobei die Stärke des Magnetfeldes des Dauermagneten 2 ausreicht, die Kontaktzungen
4 und 5 des Schutzrohrankerkontaktes 1 zum Anzug zu bringen. Das auf
den Schutzrohrankerkontakt 3
einwirkende Streufeld des Dauermagneten 2 reicht
je-
doch nicht aus, die Kontaktzungen 4 und 5 von selbst in geschlossener
Stellung zu halten.
-
In F i g. 2 ist das Relais nach F i g. 1 gezeigt, und
zwar zusätzlich zu der Darstellung in F i g. 1 noch der Flußverlauf, der
bei Erregung der Spule 6 entsteht. Dieser Flußverlauf ist gestrichelt eingezeichnet
und innerhalb der Schutzrohrkontakte 1 und 3 dem Flußverlauf des dauermagnetischen
Feldes entgegengesetzt gerichtet, so daß das elektromagnetische Feld innerhalb der
Zungen 4 und 5 der Schutzrohrankerkontakte 1 und 3 zuerst das
magnetische Feld des Dauermagneten verdrängen muß, ehe durch das elektromagnetische
Feld der Spule 6 der Arbeitskontakt 3
zum Schließen und der Ruhekontakt
1 zum öffnen gebracht wird. Diese Art der Betätigung ist zwar für eine genaue
Dünensionierung der zeitlichen Differenz zwischen dem Anzug des Arbeitskontaktes
und dem Abfall des Ruhekontaktes von großem Vorteil, in einer Anordnung, in der
jedoch der Arbeitskontakt von dem Ruhekontakt in gewisser Hinsicht getrennt arbeiten
soll, ergibt dies erhöhte Betätigungswerte für die Schutzrohrankerkontakte
1 und 3, die ihren Niederschlag finden in der stärker ausgelegten
Spulenanordnung.
-
In F i g. 3 und 4 ist ein Relais nach der Erfindung dargestellt,
bei dem für die gleichen Bauteile die gleichen Bezugszeichen wie in F i
g. 1 und 2 verwendet wurden. Das Relais nach der Erfindung unterscheidet
sich von dem in F i g. 1 und 2 dargestellten Relais dadurch, daß zwischen
den Schutzrohrankerkontakten 1 und 3 Dauermagnete 7 und
8 angeordnet sind, die quer zur Längsrichtung der Schutzrohrankerkontakte
1 und 3 magnetisiert sind und in Hintereinanderschaltung mit einer
Brücke oder Schiene 9
verbunden sind. Die Brücke 9 besteht aus einem
magnetisch leitendem Material und ist von solch einer Stärke, daß sie bereits durch
einen Teil des permanenten Dauermagnetflusses gesättigt wird, während der andere
Teil des permanenten Dauermagnetflusses als Streufluß wirkt. Durch diese Dauermagnetanordnung,
die aus den beiden Dauermagneten 7
undS und der diese auf der einen Seite
magnetisch verbindenden Brücke 9 besteht, erfolgt eine bevorzugte Feldverteilung,
wobei nach der einen Seite in Richtung auf den Ruhekontakt (Schutzrohrkontakt
1)
ein stärkeres magnetisches Feld und nach der anderen Seite in Richtung
auf den Arbeitskontakt (Schutzrohrankerkontakt 3) ein über den magnetischen
Fluß innerhalb der Brücke 9 hinausgehendes schwächeres magnetisches Feld
sich ausbreitet. Dieses schwächere magnetische Feld ist nicht in der Lage, die Zungen
4 und 5 des Schutzrohrankerkontaktes 3 von selbst zum Anzug zu-bringen.
Im Gegensatz dazu ist das stärkere magnetische Feld in der Lage, die Zungen 4 und
-5 des Schutzrohrankerkontaktes 3 zu schließen.
Die
Dauermagneten 7 und 8 bestehen bei dieser Ausführung beispielsweise
aus Ferritmaterial. Die beiden durch das dauermagnetische Feld erzeugten Flüsse
innerhalb der Schutzrohrankerkontakte 1 und 3 sind entgegengesetzt
gerichtet, so daß im Schutzrohrankerkontakt 1 der magnetische Fluß von der
Kontaktzunge 4 über die KontakItzunge 5 und im Schutzrohrankerkontakt
3 von der Kontaktzunge 5 über die Kontaktzunge 4 verläuft. Die Schutzrohrankerkontakte
1 und 3 und die zwischen diesen Kontakten angeordnete Magnetanordnung
sind von einer gemeinsamen Spule 6 umgeben.
-
Die F i g. 4 zeigt gegenüber der F i g. 3 den Flußverlauf
in gestrichelten Linien, der bei Erregung der Spule 6 entsteht. Wird in der
Spule 6 ein Fluß erzeugt, der dem Fluß des dauermagnetischen Feldes im Schutzrohrankerkontakt
1 entgegengesetzt gerichtet ist, so wirkt bei dieser Anordnung der Streufluß
des dauermagnetischen Feldes unterstützend auf das Schließen des Arbeitskontaktes.
Der Querschnitt und die magnetische Leitfähigkeit der Brücke 9 zwischen den
beiden Magneten 7 und 8 bestimmen die Größe des Streuflusses, womit
sich wiederum die Höhe des Ansprechwertes des Arbeitskontaktes variieren läßt. Durch
diese Anordnung können in dem Relais nach der Erfindung verwendete Arbeitskontakte
so weit magnetisch vorerregt werden, daß ihre Anzugswerte wesentlich niedriger liegen,
als dies bei normalen Arbeitskontakten ohne Verwendung eines Dauermagneten der Fall
ist.