DE1284514B - Haftrelais mit Schutzrohrankerkontakten - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Haftrelais mit Schutz- chen Relais darstellt, muß sie durch einen Stromstoß rohrankerkontakten, das von einer Kontaktstellung mit der. Zeitdauer in der Größenordnung einer MiIIidurch einen Stromstoß in die andere Kontaktstellung Sekunde erregt werden, um einen Magnetfluß zum gebracht wird und dort nach dem Abschalten des Schalten der Ankerkontakte aufzubauen. Durch die Erregerstromes so lange verharrt, bis es durch einen 5 Notwendigkeit der Steuerung mit diesen »langen« entgegengerichteten Stromstoß wieder in die Aus- Impulsen, sind die bekannten Haftrelais ungeeignet gangsstellung zurückkehrt. für eine Verwendung in elektronischen Anlagen, die

In der Fernmelde-, insbesondere Fernsprech- mit wesentlich kürzeren Impulsen arbeiten, technik werden Relais verwendet, deren Kontakte In der deutschen Patentschrift 1244 295 wird fer-

jeweils in Schutzrohren angeordnet sind und gleich- io ner ein Schutzrohrkontakt-Haftrelais mit magnetisch zeitig als Anker wirken. Ein oder mehrere Schutz- steuerbaren Kontakten vorgeschlagen, bei dem die rohre sind hierbei von einer Erregerspule umgeben, Erregungswicklung aus magnetisierbarem Material die außerhalb des Schutzrohres einen Magnetfluß zur solcher Remanenz besteht, daß nach Abschalten des Steuerung der Ankerkontakte erzeugt. An Stelle der Erregungsstromes zur Erzeugung eines Magnetfeldes, Erregerspule können auch Dauermagnete zur Steue- 15 durch den die Kontakte zum Ansprechen gebracht rung der Kontakte verwendet werden, wobei der werden, ein Magetfeld bestehenbleibt, welches die Dauermagnet — als Stabmagnet oder Ringmagnet Kontakte in ihrem betätigten Zustand hält. Die Wickausgebildet — in axialer Richtung der Schutzrohre lung dieses Relais ist hierbei aus einem bandförmigen, verschoben wird. Zum Schließen der Kontakte wird elektrisch leitenden und magnetisierbaren Material dabei der Dauermagnetfluß im Arbeitsluftspalt ver- so hoher Remanenz gebildet, dessen Breite der Breite stärkt, während er zum Öffnen der Kontakte ge- des Wickelraumes entspricht. Mit dieser Anordnung schwächt wird. soll der Aufwand für Dauermagnete vermieden

In vielen Fällen ist es erwünscht, einem solchen werden. Es handelt sich demnach um ein Haftrelais Relais Hafteigenschaften zu geben, d. h., die Anker- ohne Dauermagnete, dessen Hafteigenschaft allein kontakte sollen auch nach dem Abschalten des Er- 25 durch die Remanenz einer magnetisierbaren Erregerstromes in ihrer geschlossenen Stellung ver- regungswicklung bewirkt wird. Dabei liegt zunächst harren. Zu diesem Zweck ist bei den bekannten Aus- die Schwierigkeit in der genauen Dimensionierung führungen zusätzlich zur Erregerspule ein parallel zu der zum Zurückführen der betätigten Ankerkontakte den Kontakten magnetisierter Dauermagnet vor- benötigten kurzzeitigen Gegenerregung, die zwar so gesehen, der entweder als Stabmagnet außerhalb des 30 stark sein muß, um das bestehende Magnetfeld ab-Schutzrohres an diesem angebracht ist oder das zubauen, aber wiederum nicht so stark sein darf, um Schutzrohr zylinderförmig ganz oder teilweise um- ein entgegengerichtetes Magnetfeld-.aufzubauen, gibt. Der Dauermagnet ist hierbei so bemessen, daß durch das der Ankerkontakt wieder geschlossen der geöffnete Ankerkontakt durch dett Magnetfluß , :; würde. Wird, wie in Spalte 4 der-deutschen Eatentnicht geschlossen, wohl aber nach Erregung durch 35 schrift 1244295 angegeben, als Magnetwickel ein die Spule im geschlossenen Zustand gehalten wird. Material mit zwei unterschiedlichen Remanenz-Das Öffnen der Ankerkontakte erfolgt durch einen zuständen verwendet, machen sich, ähnlich wie bei von der Erregerspule erzeugten entgegengerichteten bekannten Schutzrohrkontakt-Haftrelais mit Dauer-Magnetfluß. Derartige bekannte Haftrelais haben den magneten, fertigungsbedingte Toieranzschwankungen Vorteil, daß während der Zeit, in der der Anker- 40 der Kontaktabstände,..einzelner Ankerkontakte, und kontakt geschlossen ist, die Erregerspule nicht vom der Elastizität der'Koiitaktzungen bei der Dimen-Strom durchflossen zu sein braucht. Darüber hinaus .: ,sionierung der magnetisierbaren Wicklung unmittelwird bei entsprechender Polung des Dauermagneten bar nachteilig bemerkbar, weil ihr hoher Remanenzzum Magnetfluß der Erregerspule die Ansprech- und zustand den Ankerkontakt mit Sicherheit schließen Abfallerregung gleichsinnig in gleichem Maße beein- 45 ™d in geschlossenem Zustand halten muß, während flußt. Dies bedeutet, daß das Verhältnis von An- ihr niedriger Remanenzzüstähd" den Ankerkontakt Sprecherregung zur Abfallerregung kleiner wird als mit Sicherheit nicht betätigen darf, bei derartigen Relais ohne Haftwirkung. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die

Die bekannten Haftrelais dieser Art mit einer Nachteile der bekannten und vorgeschlagenen Haftneben oder über dem Dauermagneten angeordneten 5«'relais zu vermeiden-und^ein Haftrelais mit Scliutz-Kupferwicklung weisen jedoch einige nicht unwesent- rohrankerkontakten zu schaffen, das in der Massenliche Nachteile auf. Die Kraft des Dauermagneten, fertigung ohne Rücksicht auf Toleranzschwankungen muß nämlich so bemessen sein, daß er einerseits den der einzelnen Schutzrohrankerkontakte wirtschaftlich Ankerkontakt bei nicht erregter Spule mit;Sicherheit .. hetstellhar ist. Erfindungsgemäß wird dies durch die nicht schließt und andererseits den Ankerkontakt 55 Kombination folgender Merkmale erreicht: nach der Erregung durch die Spule mit Sicherheit im a) einen parallel zur Längsachse der Schutzrohrgeschlossenen Zustand hält. Dies hat zur Folge, daß "'^: ankerkontakt© polarisierten Dauermagneten mit der Dauermagnet sehr genau dimensioniert sein muß, einer Stärke, die-weder zum Betätigen noch zum

um die vorgenannten Forderungen zu erfüllen. Er- Halten der Ankerkontakte im betätigten Zu-

schwert wird dies noch durch die starken Toleranz- 60 stand ausreicht,

Schwankungen bei der vollautomatischen Herstellung b) eine oder mehrere Wicklungen aus magnetisch von Schutzrohrkontakten in bezug auf Kontakt- hartem Material, die durch elektrisch gerichtete

abstände der einzelnen Ankerkontakte und Elastizi- Impulse magnetisch gleich- oder gegensinnig

tat der Kontaktzungen. Ein weiterer Nachteil dieser zum Dauermagnet magnetisierbar (polarisierbar)

bekannten Ausführungen liegt in der Verwendung 65 sind und durch die hohe Koerzitivkraft des

einer Kupferwicklung als Erregerspule. Abgesehen Wicklungsmaterials als steuerbare Ringmagnete

davon, daß eine Kupferwicklung einen erheblichen den Dauermagnetfluß unterstützend oder schwä-

Kostenfaktor innerhalb der Gesamtkosten eines sol- chend auf den Arbeitsluftspalt wirken.

Gemäß einer Ausbildung nach der Erfindung ist die Spule aus magnetisierbarem, mindestens einseitig elektrisch isoliertem Band gewickelt. Die Isolation kann nach an sich bekannten Verfahren, wie z. B. die Beschichtung bei Kupferlackdraht oder durch Zwischenlagen einer dünnen Folie, ausgeführt werden.

Eine weitere Ausbildung nach der Erfindung sieht vor, daß die Spule aus magnetisierbarem, elektrisch isoliertem Draht gewickelt ist. Hierbei ist allerdings der Füllfaktor und die Magnetisierbarkeit etwas ungünstiger als bei der Verwendung von magnetisierbarem Bandmaterial.

Aufbaumäßig sind bei dem Haftrelais nach der Erfindung alle bei Haftrelais mit Schutzrohrankerkontakten an sich bekannten Formen möglich. Der Dauermagnet kann sowohl als Stabmagnet außerhalb des Schutzrohres angebracht sein als auch das Schutzrohr als Ringmagnet umschließen. Die Erregerspule kann neben oder über dem Dauermagneten auf dem Schutzrohr angeordnet sein; ebenfalls ist es möglich, daß zwei Spulen beidseitig eines Ringmagneten das Schutzrohr umgeben. Schließlich können mehrere Schutzrohrankerkontakte mit zugeordneten Dauermagneten durch eine Erregerspule umfaßt werden. In einer besonders vorteilhaften Ausbildung nach der Erfindung ist zur Verwirklichung eines Einzelkontaktes eine Erregerspule neben einem Oxydringmagnet auf dem Schutzrohr angeordnet, wobei beide — Erregerspule und Ringmagnet — von einer gemeinsamen Isolierhülse umschlossen werden.

Das Haftrelais nach der Erfindung weist verschiedene wesentliche Vorteile auf. Durch den einfachen und kleinen Aufbau ist es fertigungstechnisch besonders günstig herstellbar. Die insbesondere aus Bandmaterial bestehende Spule kann in einfachster Weise ohne Kupferaufwand schnell gewickelt werden, weil wegen der geringen Windungszahl einfache und langsam drehende Wickelautomaten eingesetzt werden können. Nach dem Wickeln wird das Aufspringen der Spule, das durch die federnde Eigenschaft des Materials hervorgerufen wird, durch Überschieben der Isolierhülse verhindert. Dabei wird beim Aufspringen bis zur Begrenzung durch die Isolierhülse der Innendurchmesser der Spule größer und die fertiggewikkelte Spule läßt sich leicht vom Wickeldorn abnehmen. Ein weiterer Vorteil liegt darin, daß bei geschlossenem Ankerkontakt die Spule auch nach dem Abschalten des Erregerimpulse durch den remanenten Magnetisierungszustand ihres Materials die Haftwirkung des Dauermagneten unterstützt. Dies hat zur Folge, daß bei diesem Haftrelais ein weit schwächerer Dauermagnet verwendet werden kann, als bei den bekannten Ausführungen, bei denen der Dauermagnet allein die Haftkraft aufbringen muß. Dadurch können herstellungsbedingte Toleranzschwankungen bei verschiedenen Schutzrohrankerkontakten eines Typs weitgehend überbrückt werden. Der wichtigste Vorteil bei dem beschriebenen Haftrelais ist jedoch, daß ein solches Relais auch mit außerordentlich kurzen Impulsen gesteuert werden kann. Schon durch einen Impuls mit der Zeitdauer in der Größenordnung einer Mikrosekunde kann das Spulenmaterial von einem Magnetisierungszustand in den anderen umgesteuert werden und dadurch einen entsprechend gerichteten Magnetfluß zum Schalten des Schutzrohrankerkontaktes hervorrufen. Dies bietet die Möglichkeit, das Haftrelais nach der Erfindung auch in elekironischen Anlagen verwenden zu können.

Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispieles beschrieben. Die Zeichnung zeigt einen Schnitt durch das Haftrelais. Als Beispiel ist ein einzelner Schutzrohrankerkontakt 1 dargestellt, der zylinderförmig von einer Anordnung umschlossen ist, die aus dem Oxydringmagnet 2, der aus magnetisierbarem Bandmaterial gewickelten Spule 3 und der Isolierhülse 5 besteht. Mit 4 sind die elektrischen Anschlüsse der Spule 3 bezeichnet. Um den Ankerkontakt zu öffnen, wird die Spule 3 durch einen entsprechend gerichteten Impuls so magnetisiert (polarisiert), daß ein dem Fluß des Oxydringmagneten 2 entgegen gerichteter Magnetfluß entsteht, der den Fluß des Dauermagneten schwächt bzw. kompensiert.

ao Der remanente Magnetisierungszustand der Spule 3 erhält den Magnetfluß auch nach dem Abschalten des Impulses aufrecht. Soll der Ankerkontakt schließen, wird die Spule 3 durch einen entsprechend gerichteten Impuls ummagnetisiert (gleichsinnig zum Dauermagnetfluß), so daß der Fluß der Spule den Dauermagnetfluß unterstützt und der Ankerkontakt schließt. Auch jetzt wirkt die Spule nach dem Abschalten des Impulses als ein den Dauermagnet unterstützender Ringmagnet auf den Arbeitsluftspalt weiter und bewirkt die sichere Haftung des Kontaktankers.

Claims (4)

P atentansprüche:

1. Haftrelais mit Schutzrohrankerkontakten, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a) einen parallel zur Längsachse der Schutzrohrankerkontakte polarisierten Dauermagneten mit einer Stärke, die weder zum

Betätigen noch zum Halten der Ankerkontakte im betätigten Zustand ausreicht,

b) eine oder mehrere Wicklungen aus magnetisch hartem Material, die durch elektrisch gerichtete Impulse magnetisch gleich- oder

gegensinnig zum Dauermagnet magnetisierbar (polarisierbar) sind und durch die hohe Koerzitivkraft des Wicklungsmaterials als steuerbare Ringmagnete, den Dauermagnetfluß unterstützend oder schwächend, auf den

Arbeitsluftspalt wirken.

2. Haftrelais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule aus magnetisierbarem, mindestens einseitig elektrisch isoliertem Band gewickelt ist.

3. Haftrelais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule aus magnetisierbarem, elektrisch isoliertem Draht gewickelt ist.

4. Haftrelais nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule neben einem Oxydringmagnet auf dem Schutzrohr angeordnet ist und beide — Spule und Ringmagnet — von einer gemeinsamen Isolierhülse umschlossen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen