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Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais mit einem oder
mehreren elektrisch gegeneinander isolierten Paaren U-förmiger, ungleichschenkeliger,
als Zuführungen des zu schaltenden Stromes dienender Flußbügel, wobei sich die Schenkel
jedes Flußbügelpaares innerhalb der Erregerspule überlappen, aber elektrisch voneinander
isoliert sind.
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Es sind elektromagnetische Relais bekannt, die zwei sich teilweise
überlappende Kontaktfedern aus ferromagnetischem Material enthalten, welche vakuumdicht
in ein Schutzrohr aus Glas od. dgl. eingeschmolzen sind. Das Schutzrohr und die
Kontaktfedern werden von einer Spule umgeben. Während die kontaktgebenden Enden
der Kontaktfedern im Ruhezustand durch die Federkraft getrennt gehalten werden,
sind die Kontaktfedern beim Erregen der Spule so magnetisiert, daß die Kontakte
geschlossen und in diesem Zustand gehalten werden. Elektromagnetische Relais dieser
Art haben ein großes Streufeld und können von Fremdfeldern verhältnismäßig leicht
beeinflußt werden. Außerdem sind die in ein Schutzrohr eingeschmolzenen Kontaktanordnungen
verhältnismäßig teuer. Zur teilweisen Beseitigung der genannten Mängel ist es bekannt,
einen U-förmigen Flußbügel aus ferromagnetischem Material so an den beiden Enden
des Schutzrohres zu befestigen, daß die Kontaktfedern magnetisch mit dem Flußbügel
gekoppelt, elektrisch jedoch von diesem getrennt sind. Die Erregerspule wird bei
dieser Lösung entweder über das Joch des Flußbügels oder über das Schutzrohr geschoben.
Nachteilig sind die trotzdem verbleibenden, durch die Einschmelzung der Kontaktfedern
in das Schutzrohr zwangläufig großen Luftspalte zwischen den Kontaktfedern und dem
Flußbügel, wodurch ein erheblicher Verlust an Ansprechempfindlichkeit bedingt ist.
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Es ist weiter ein elektromagnetisches Relais bekannt, dessen gegeneinander
isolierte L-förmige Flußbügel, um die die Erregerspule angeordnet ist, direkt mit
den Enden von Schutzrohrkontaktzungen verbunden sind, so daß ein Luftspalt nur an
der Kontaktstelle auftritt. Da diese Anordnung zur guten Kontaktgabe auf den ferromagnetischen
Kontaktzungen eine Edelmetallauflage benötigt, vergrößert sich der Luftspalt an
dieser Stelle um die genannte Edelmetallauflage, so daß eine erheblich größere Erregung
zur Betätigung und zum Halten des Kontaktes notwendig ist.
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Allen vorgenannten bekannten Ausführungen haftet folgender gemeinsamer
Nachteil an: Die Kontaktzungen werden zur direkten gemeinsamen Leitung von Schaltstrom
und magnetischem Fluß benützt. Um mit möglichst geringer Erregung zu schalten, werden
die Kontaktzungen me7chanisch federnd, also zwangläufig mit geringem ferromagnetischem
Querschnitt, ausgebildet. Diese Formgebung bewirkt einen großen magnetischen Widerstand,
so daß wiederum eine erhöhte Erregung nötig wird. Der Kompromiß zwischen günstigen
Federeigenschaften und geringster Erregung ist bei all diesen Ausführungen unbefriedigend.
Außerdem wird die elektrische Schaltleistung begrenzt durch den hohen spezifischen
Widerstand des ferromagnetischen Materials und dessen funktionsbedingten Querschnitt.
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Aufgabe der Erfindung ist die Beseitigung der genannten Mängel.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß der Luftspalt
zwischen den außerhalb der Erregerspule einander starr gegenüberstehenden Schenkeln
jedes Flußbügelpaares unter dem Einfluß der Spulenerregung durch eine ganz oder
teilweise aus magnetischem Material bestehende, annähernd parallel zu den beiden
Schenkeln verlaufende Feder geschlossen wird und die beiden Flußbügel durch ein
am freien Ende der Feder und im gegenüberliegenden Flußbügelschenkel angebrachtes
Kontaktstück elektrisch leitend miteinander verbunden werden. Durch diese Lösung
ist es möglich, den Luftspalt an der überlappungsstelle der beiden Flußbügel sehr
dünn und durch Ausdehnung der überlappung über die ganze Länge der Spule sehr großflächig
zu machen. Um eine Sättigung der aus ferromagnetischem Material bestehenden Feder
in Arbeitslage zu vermeiden, erhält sie im Bereich des Luftspaltes zwischen den
beiden Flußbügelschenkeln eine Auflage aus ferromagnetischem Material. Um das erfindungsgemäße
Relais mit einem Umschaltekontakt versehen zu können, drückt die parallel zu den
Flußbügelschenkeln verlaufende Feder in Ruhelage mit Vorspannung gegen ein als Ruhekontakt
dienendes Begrenzungsstück.
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An Hand der A b b. 1 bis -3 soll die Erfindung näher erläutert werden.
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A b b. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Relais in vereinfachter Darstellung.
Die beiden ungleichschenkeligen U-förmigen Flußbügell und 2 überlappen sich mit
je einem Schenkel innerhalb der Spule 4 und werden durch die Isolierfolie 3 elektrisch
voneinander isoliert. Der Luftspalt 5 der sich außerhalb der Spule 4 einander gegenüberstehenden
Schenkel der beiden Flußbügel1 und 2 wird unter dem Einfluß der Spulenerregung durch
die ganz oder teilweise aus ferromagnetischem Material bestehende, annähernd parallel
zu den Flußbügelschenkeln verlaufende Feder 6, welche an ihrem freien Ende einen
Kontaktniet 7 trägt, geschlossen. Durch das Berühren des Kontaktniets -7 mit dem
auf dem Schenkel des Flußbügels 1 angebrachten- Kontaktniet 8 wird ein einwandfreier
Stromübergang zwischen den als Stromzuführung dienenden Flußbügeln 1 und 2 sichergestellt.
Die Formgebung der Feder 6 bewirkt, daß bei Erregung der Spule 4 zuerst über das
Kontaktpaar 7 und 8 der Schaltstromkreis schließt und anschließend die ferromagnetische
Auflage 9 die Flußbügel 1 und 2 für den magnetischen Fluß luftspaltlos überbrückt.
Der Anschluß der Zuleitungen erfolgt an den Anschlußenden 13 und 14 der Flußbügel
1 und 2.
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A b b. 2 zeigt eiri yerfndungsgemäßes Relais mit Umschalteköntakt
in Seitenansicht. Die beiden Flußbügel 1 und 2 überlappen sich innerhalb der Spule
4. Der Luftspalt 5 zwischen den beiden äußeren Flußbügelschenkeln wird unter dem
Einfluß der Spulenerregung durch die Feder 6, die am Flußbügel 2, z. B. durch Punktschweißen,
kraftschlüssig befestigt ist, geschlossen. Im Bereich des Luftspaltes 5 ist die
Feder 6 durch eine Auflage aus ferromagnetischem Material 9 verstärkt. Der Kontaktniet
7 der Feder 6 berührt in Ruhelage den Kontaktniet 11 des Begrenzungsstückes 10,
in Arbeitslage den Kontaktniet 8 des Flußbügels 1, so daß in Ruhelage der Stromfluß
zwischen Flußbügel2 und Begrenzungsstück 11, in Arbeitslage zwischen Flußbügel 2
und Flußbügel l erfolgen kann.
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A b b. 3 zeigt ein erfindungsgemäß gestaltetes
Relais
mit vier Flußbügelpaaren schematisch. Die Flußbügelpaare 12 sind radial in der bzw.
um die Spule 4 angeordnet.