DE1564124C3 - Relais mit polarisierten magnetgesteuerten Kontakten - Google Patents

Description

. ■;·■ ' 5° Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung besteht die Wicklung einer oder mehrerer Spulen aus

Die Erfindung betrifft ein Relais mit polarisierten hartmagnetischem Werkstoff und wirkt außer als

magnetgesteuerten Kontakten zum Schalten und Um- Stcuerspulcnwicklung als Polarisierungsmagnet,

schalten elektrischer Stromkreise, bestehend aus min- Durch die Erfindung wird vorteilhafterweise ein

destens einem beweglichen und zwei festen Kontak- 55 universell arbeitendes Relais geschaffen, das mittels

ten, die in einem evakuierten oder mit Edelgas gc- geeigneter Steuerspulen und Permanentmagnete ein

füllten und fürxdcn beweglichen Kontakt mit minde- getrenntes Schalten der Blattfedern des beweglichen

stcns einer Ausbauchung versehenen Kolben an- Kontaktes ermöglicht, was jede beliebige Verbindung

geordnet und in einem Steuermagnetfeld gelegen so- des beweglichen Kontaktes mit den festen kontakten

wie mittels Permanentmagneten polarisiert sind. 60 herzustellen gestattet. Ein besonderer Vorteil ist

Ein Relais der eingangs genannten Art ist bereits , darin zu sehen, daß das Schaltgcräusch wesentlich

in der USA.-Patcntschrift 2 277 215 beschrieben. herabgesetzt und die Lebensdauer des Relais durch

Dieses bekannte Relais besitzt jedoch nachteiliger- Vermeidung unzulässig hoher mechanischer Stoßbe-

weisc nur einen einzigen beweglichen Kontakt, so anspruchungen wesentlich erhöht wird,

daß höchstens drei Schaltstellungen möglich sind. 65 Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsfor-

SoII mit einem derartigen Relais ein schnelles Schal- men der Erfindung an Hand von Zeichnungen näher

ten erzielt werden, so sind Kontaktprcllung sowie da- erläutert. Es zeigt

mit verbundene hohe Geräuschpegel und ein hoher F i g. 1 ein Relais mit polarisierten magnetgesteu-

3 4

erten Kontakten, bei dem der bewegliche Kontakt außer dem Steuermagnetfeld auch ein permanentes

aus zwei Blattfedern besteht, Magnetfeld erzeugt wird, kann der Leistungsver-

F i g. 2 a einen Querschnitt durch ein Relais gemäß brauch für die Steuerung des Relais wesentlich redu-

F i g. 1, bei dem die Blattfedern spiralförmigen Auf- ziert werden,

bau besitzen, 5 Durch eine Erhöhung der magnetischen Feldstärke

F i g. 2 b und 2 c eine Blattfeder gemäß F i g. 2 a in der Spule 16 und durch verschiedene Kombinatio-

in Vorder- und Seitenansicht, . nen aus den Spulen 11, 12 und 16 kann das Schlie-

Fig. 2d eine Schnittansicht des Relais gemäß ßen der Blattfedern6 und7 mit den Kontakten4

F i g. 2 a, und 5 gesteuert werden.

F i g. 3 eine weitere Ausführungsform eines Relais, io In F i g. 2 ist ein gegenüber dem Relais gemäß

bei dem das Ende des beweglichen Kontaktes als F i g. 1 abgewandeltes Relais dargestellt.

Doppelschleife ausgebildet ist. Zur Erhöhung der mechanischen Steifigkeit und

Ein Relais besitzt gemäß F i g. 1 einen Kolben 1 zur Erweiterung des Schaltfrequenzbereichs des Remit einer T-förmigen Ausbauchung 2, sowie magnet- lais besteht der bewegliche Kontakt aus zwei sich begesteuerte Kontakte. Von den Kontakten sind der 15 rührenden, spiralförmig ausgebildeten Blattfedern 18 Kontakts beweglich und die Kontakte4 und5 fest- und 19. Die Blattfedern 18, 19 weisen gemäß den stehend ausgebildet. Der Kontakt3 ist in der Aus- Fig. 2 a, 2b, 2c, 2d eine Längsspannung auf; ihre bauchung angeordnet und trägt zwei Blattfedern 6 Enden sind in den Ausbauchungen 20 und 21 des und 7, die aneinander angedrückt und vorgespannt Kolbens 22 befestigt.

sind. Die Spannung der Blattfedern wird durch die 20 Anstatt der flachen, spiralförmigen Blattfedern

Größe des Zusammendrückens der verengten Ab- können auch zwei oder drei dünne Lamellen verwen-

schnitte8 und 9 bestimmt und wird derart gewählt, det werden. Die Lamellen müssen eine gewisse Be-

daß eine Kontaktgabe der Blattfedern mit den fest- schränkung der Bewegung in allen Richtungen besit-

stehenden Kontakten 4 und 5 infolge der remanenten zen und frei in einer Längs- und Querrichtung zuein-

Magnetfelder und der Felder polarisierender Ma- 25 ander gleiten können. Die Steuer- und Polarisations-

gnete ohne das Steuermagnetfeld unmöglich ist. felder können nach der bereits oben angeführten Me-

Die Kontakte 4 und 5 sind als Federn ausgebildet, thode erzeugt werden.

die an den entgegengesetzten Stirnseiten des KoI- In F i g. 3 ist ein Relais dargestellt, in dem ein be-

bens 1 mit Druckpassung eingesetzt werden. weglicher Kontakt 23 als eine zusammengepreßte

Somit bilden die Kontakte 4 und 5 mit dem Kon- 30 Doppelschleife ausgebildet ist; ein Ende 24 dieser takt 3 ein symmetrisches Differential-Umschaltsy- Doppelschleife ist verlängert und zwischen zwei feststem, stehenden Kontakten 25 und 26 angeordnet, indem

Eine weitere T-förmige Ausbauchung 10 des KoI- es mit einem von diesen feststehenden Kontakten,

bens 1 ist für die Evakuierung oder für die Füllung z. B. mit dem Kontakt 26 geschlossen ist.

des Kolbens mit einem Edelgas vorgesehen. Die Er- 35 Der Kontaktdruck und die Empfindlichkeit des

regerspulen 11 und 12, die auf dem Kolben 1 sym- Relais wird durch die Stärke des Zusammendrückens

metrisch so angeordnet sind, daß die Kontakte 4 der Schleifenseiten bestimmt.

und 5 zugleich Kerne dieser Spulen darstellen, erzeu- Unter Einwirkung des Steuermagnetfeldes einer

gen das Steuermagnetfeld. Erregerspule 27 wird der Kontakt 23 von dem Kon-

Die Magnetfelder der Spulen sind um 90° phasen- 40 takt 26 abgehoben und mit dem Kontakt 55 geverschoben. Um die Ansprechzeit zu verkürzen, sind schlossen. Wenn eine Erregerspule 28 ein kleines zwei ringförmige Permanentmagnete 13 und 14 vor- permanentes Magnetfeld besitzt, erfolgt ein sprunggesehen. Um die Umschaltung der Kontakte als Mo- artiger Kontaktschluß der Kontakte 23 und 25, d. h., mentschaltung zu bewirken, können auch remanente durch die Steuerung dieses Magnetfeldes kann die Magnetfelder von Spulen 11 und 12 ausgenutzt wer- 45 Momentschaltung des Relais geändert und eine prellden. Die Reibungskraft, die zwischen den Flächen freie magnetische Dämpfung der Kontakte erzielt der Blattfedern 6 und 7 entstehen, setzt die Prellwir- werden. Im Relais, das in F i g. 3 gezeigt ist, können kung der Kontakte wesentlich herab. Polarisationsmöglichkeiten wie im Relais nach Durch die Polarisationsmöglichkeiten des Relais, Fig. 1 erzeugt werden. Für die Erzeugung des welche die Permanentmagnete 13, 14 und 15 oder 50 Steuermagnetfeldes können anstatt Erregerspulen die Spulen 11, 12, 16 und 17 schaffen, in denen auch Permanentmagnete verwendet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

1 .■ ■ " . 2 ■ - Verschleiß der . Kontakte durch den ungefederten Patentansprüche: Aufprall des beweglichen Kontaktes auf die starren Kontakte unvermeidlich. Weiter nachteilig ist, daß

1. Relais mit polarisierten magnetgesteiierten der bewegliche Kontakt beim bekannten Relais leicht Kontakten zum Schalten und Umschalten elektri- 5 in Schwingungen versetzbar ist, so daß keine hohe scher Stromkreise, bestehend aus mindestens Betriebssicherheit gewährleistet werden kann,
einem beweglichen und zwei festen Kontakten, In der USA.-Patentsehrift 2 060 235 ist ein wcilcdic in einem evakuierten oder mit Edelgas gefüll- res Relais beschrieben, welches einen beweglichen ten und für den beweglichen Kontakt mit minde- Kontakt sowie zwei feste Kontakte besitzt. Der be-

> stens einer Ausbauchung versehenen Kolben an- io wegliche Kontakt ist hierbei an dem Anker einer

geordnet und in einem ,Steuermagnetfeld gelegen außerhalb des Kolbens befindlichen Magnetspule be-

sowie mittels Permanentmagneten polarisiert festigt. Eine magnetische Steuerung der Kontakte,

sind, dadurch gekennzeichnet, daß der wie sie bei Relais mit polarisierten magnetischen -

bewegliche Kontakt (3) aus zwei unter Vorspan- Kontakten zwecks Verbesserung der Kontaktgabe

nung gegeneinander gedrückten Blattfedern (6, 7) 15 und Beschleunigung· der Schaltfrequenz verwendet

besteht und daß die festen Kontakte (4, 5) als wird, ist bei einem derartigen Relais nicht möglich,

Wellenfedern ausgebildet sind, die sich mit ihren vielmehr wird der bewegliche Kontakt durch den

Biegungsstellen an der Wand des Kolbens (1) ab- Anker der Magnetspule gelenkt,

stützen. ' Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Re-

2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 20 lais mit polarisierten magnetgesteuerten Kontakten zeichnet, daß die Blattfedern (6, 7) des bewcgli- zum Schalten und Umschalten elektrischer Stromchcn Kontaktes (3) einander gegenüberliegende kreise zu schaffen, bei dem selbst bei höchsten Ausnehmungen (8, 9) besitzen, die eine Zone Schaltfrequenzen eine geringe Kontaktprellung gehöherer Elastizität festlegen und ein getrenntes währleistet und die Magnetfelder an den Kontakten sowie gemeinsames Umschalten ermöglichen. 35 konzentriert sind.

3. Relais nach einem der vorangehenden An- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gesprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum öff- löst, daß der bewegliche Kontakt aus zwei unter Vornen und Schließen der Kontakte Spulen (11, 12, spannung gegeneinander gedrückten Blattfedern bc-16, 17), welche die beweglichen und festen Kon- steht und daß die festen Kontakte als Wellenfedern takte umgeben, sowie Permanentmagnete (13, 14, 30 ausgebildet sind, die sich mit ihren Biegungsstellen 15), die eine lokale Polarisicrung der Blattfedern an der Wand des Kolbens abstützen.

(6, 7) bewirken, vorgesehen sind. Gemäß einer Abwandlung besitzen die Blattfedern

4. Relais nach Anspruch I oder 2, dadurch ge- des beweglichen Kontaktes einander gegenüberliekennzeichnet, daß zum öffnen und Schließen der gende Ausnehmungen, die eine Zone höherer Elasti-Kontakte zwei einzelne Spulen (11, 12) vorgese- 35 zität festlegen und ein getrenntes sowie gemeinsames hen sind, deren Kerne von den festen Kontakten Umschalten ermöglichen. .

(4,5) gebildet werden. . , Bei einer weiteren Abwandlung sind zum öffnen

5. Relais nach einem der vorangehenden An- und Schließen der Kontakte Spulen, welche die besprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die den weglichen und festen Kontakte umgeben, sowie Perbeweglichcn Kontakt bildenden Blattfedern (18, 40 mancntmagnete, die eine lokale Polarisierung der 19) zweiseitig eingespannt und längselastisch aus- Blattfedern bewirken, vorgesehen.

gebildet sind (Fig. 2 a bis 2 c). Eine weitere Abwandlung zeichnet sich dadurch

6. Relais nach einem der vorhergehenden An- aus, daß zum öffnen- und Schließen der Konktakte sprüchc, dadurch gekennzeichnet, daß die Wick- zwei einzelne Spulen vorgesehen sind, deren Kerne lung einer oder mehrerer Spulen aus hartmagneti- 45 von den festen Kontakten gebildet werden. ■
schein Werkstoff besteht und außer als Steuer- Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel sind die spulenwicklung als Polarisierungsmagnet wirkt. den beweglichen Kontakt bildenden Blattfedern

zweiseitig eingespannt und längselastisch ausgebil-