DE1564189A1 - Elektromagnetisches Relais - Google Patents

Description

• Rlektromagnetisches_Aelaia

  Die Erfindung betrifft ein elektromägnetischea Relaie, dessen,

  die Erregerwicklung tragender Kern unlösbar in einem gegen den

  Kern elektrisch isolierten Träger eingesetzt ist, und dessen

  den Träger durchdringenden freies Kernende zusammen mit einem

  gegenüberstehenden Teil eines federgelagerten, magnetisierbaren

  Ankers einen Kontakt des Relais bildet.

  Tlektromagnetische ReLais dieser Art sind bekannt. So zeigt a. H.

  die U3-Patentsehrif t Nr. 2 933 571 ein Relais mit Einern als elek--

  trisah er Leiter dienenden stabförmigen Kerng der in einen Trä-

  ger unlösbar eingesetzt ist und mit einem durch eine tellerför-

  mige Feder gehaltenen Anker als Helaiskentakt zusammenarbeitet.

  Trotz ihrer -infachheit weist äie5e Anordnung verschiedene '.Nach-

  teile auf, da bei diesem Relais die Kon-taktanordnung nicht in

  einem hermetisch abgeschlossenen Raum untergebracht ist. Auch

  setzt die tellerförmige Feder mit: ihren radial ausgebildeten

  Auenehnungen einer leichten knkerbewegl@,hkeit einen verhältnis-

  mässig ,grossen widerstand entgegen.

  Weitgehend ähnliche Relaisausbildungen zeigen die deutschen Aua-

  legeachriften Nr. 1 191 042 und Nr. 1 209 205, bei jenen aller-

  dinge die kontaktgebenden Teile in einem abgenchlossenen Gehäuse

  gekapselt sind.

  Hei den bekannten Anordüungen hat jeweils der in den Träger ein-

  gesetzte gern nur an einer Stirnseite eine Kontaktstelle, während

  das längere Teil des Kernes, das auf der dem Kontakt abgewandten

  Seite des Trägers herausragt, lediglich die Erregerwicklung

  träg-j.

  Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein

  Relais der genannten Gattung verfü;@bar zu machen, da,a pro Kern

  mit mehr ala einem Kontakt ausgestattet ist. Erfindungsgemäss

  wird dies dadurch erreicht, dass der Kern aus zwei axigl hin-

  tereinander angeordneten Teilkernen besteht, die beide an ih-

  rem nach aussen gerichtetsn Ende in an sich bekannter Weine in

  einen isolierenden Träger eingesetzt sind und auf ihren, äusee-

  ren Stirnflächen mit gegenüberliegenden Metallmembranen je ei-

  nen Kontakt des Relais bilden, so dass die Kontaktlußtßpalte

  beider Kontakte des Relais magnetisch in Serie liegen.

  Geaäsa einer Ausbildung nach der Erfindung sind die beiden Nik-

  kel-Eisen-Kerne durch einen Luftspalt elektrisch voneinander

  getrennt.

  In weiterer Ausbildung der Erfindung sind die beiden.Nickel-:

  Eisen-Kerne durch ein Nickel-Bisen-Rohr, das über qIselier-

  rohr auf die Kerne aufgeschoben ist, magnetisch miteinander

  verbunden.

  Eine Weiterbildung der Erfindung sieht Fror, dass zwei- laioe-

  anordnungen ohne ihre Hüllen, jedoch mit beide Stirnweiten über-

  denkenden magnetischen Endscheiben, so nebeneinander ngeordnet

  sind, dann die Kontaktluftspalte aller Trier Kontakte der Anord-

  nung magnetisch in Serie liegen.

  Nach einer Ausgeet eltung dieser Weiterbildung der Erfindung ist

  nur eine der beiden nebeneinanderliegenden Relaisanordnungen

  mit einer Erregerwicklung versehen.

  Das elektromagnetioche Relais nach der Erfindung weint versohie-

  denn Vorteile auf. Da pro Kern jeweils zwei elektrisch voneinan-

  der unabhängige Kontakte geschaltet werden können, tat en z.8.

  besondere kostengünstig. Auch die Platzersparnis gegenüber den

  bekannten Anordnungen ist beachtlich. weiterhin bietet der ein-

  faohe magnetische Aufbau die Möglichkeit, zwei Relaisanordnun-

  gen nach der Erfindung so nebeneinander anzuordnen, dass vier

  elektrisch voneinander unabhänjige Kontakte magnetisch in Serie

  liegen.

  Die Erfindung wird an Hand von Zeichnungen beschrieben. In den

  Zeichnungen zeigen:

  lrig. 1 einen IWgseohnitt den Relais entlang seiner Mittel-

  . aohee;

  Fig. 2 einen Querschnitt des Relaio in der Ebene der Linie

  II-II in rig. 1;

  Fig. 3 eine Kombination zweier abgeänderter Au®fiihhrungen

  des in 1 gezeigten Relais.

  Das in den Zeichnungen dargestellte Relais ist aus einem herme-

  ti8ch zusammengesetzten Gehäuse aufgebaut, des zwei Weicheisen-

  ringe 10 enth#lt, in deren Mittelbohrungen je ein Nickel-Eeon-.

  Kern 11 mittels eines isolierenden Verbindungsringes 12p der

  z.e. aus Glas bestehen kann, hermetisch eingesetzt ist, wobei

  die Teilkerne 11 durch einen Luttepalt 23 voneinander getrennt

  sind.

  Die Weieheisenringe 10 und die Teilkerne 11 bilden einen Teil

  den magnetischen Kreises und die ringförmigen stirnfläohen 13

  der Teilkerne 11 sind zugleich die beiden festen Kontakte den

  Relais. Der Anker b$w. die beweglichen Kontakte den Relais wer-

  den durch elastische Membranen 14 aus magnetischen Xaterial ge-

  bildet, die an ihrem Rand an den Weicheisenringen 10 mittels

  Abdeekkappen 15 gehalten werden, die ihrerseits an ihrem Rande`

  mit den Weieheisenringen 10 hermetisch verbunden sind.' Die Weieh-

  einenringe 10 sind an ihren Yerbindungsatellen '1`t.t den

  14 mit eineu erhöhten Rand versehen, der@.däerstellt,

  dass die Membranen 14 während ihrer Ruheatellungt ihrer zen-

  tralen Kontaktfläche 18 einen genügend grossen Iontaaktabatsnd

  zu den als Gegenkontakt wirkenden ßtiraflächen 13 der reilker-

  ne 11 einhalten. Der genaue Abstand der Membranen 14 kann von

  lall zu Fall durch gebräuchliche Abstandsringe zwischen Membra-

  nen 14 und Weicheisenringen 11 hergestellt werden.

  Wie dargestellt, ist jedes Kontaktpaar, das jeweils durch eine

  ätembran 14 und eine Stirnfläche 13 eines zentralen Teilkernes

  11 gebildet wird, in einen hermetisch abgevchlossenen Rauch an-

  geordnet. Der Hauptarbeitsgang äse hermetischen Zusamaenftigens

  bei der Herstellung den Gehäuses, deh. das Einach ®elsen der

  Nickel-Bisen-Kerne 11 in die Weicheisenrinae 10, kamt jedoch

  als erster Heratellungesehritt vorgenommen werden, so den eich

  die auftretenden, relativ hohen Einechueletetperaturen nicht

  nachteilig auf andere Teile den Relais, wie z.B. die Nembranm

  14 oder die Erregerwicklung 21, die erst in einem epdteren Ar-

  beitsgang angefügt werden, auswirken können. Die Abteckkappen

  15 können mit den Weicheisenringen 10 bei einer niedrigen Tem-

  peratur durch Weichlöten verbunden werden.

  Beide Membranen 14 sind jeweils mit mehreren ächlitzen 17 ver-

  sehen, deren Länge sehr viel grösser ist als deren Breite, und

  .die dazu dienen, die Elastizität der Membranen 14 zu vergsös-

  sern und dadurch die aufzuwendende Kraft zur Auslenkung der

  -Kontaktflächen 18 gegen die kontaktgebenden Stirnflächen 13

  zu verringern. Die Schlitze 17 sind äreiebogenförmig ausgebil-

  det und so angeordnet, dass die zentrale Kontaktfläche 18 je-

  der Membran 14 mit ihrer Randzone 19 verbunden ist, so dann

  die Kontaktflächen 18 ,jeweils- über drei schmale, längliche Me-

  tallzungen 20 mit dem entspreohendenWeiaheisenring 10 in Ver-

  bindung stoben. Diese Anordnung ertaubt der zentralen Kontakt-

  fläche 18 ,jeder der Membranen 14 eine beträchtliche Bewegungs-

  freiheit, während gleichzeitig sichergestellt ist, dann sich

  die Kontaktflächen 18, beim Anziehen gegen die Teilkerne 11

  durch Erregung des zugeordneten magnetischen

  im we-

  zentlichen seukzecht an die ',-ontaktgebende Stirnfläche 13 je-

  des Teilkerneƒ 11 anlegen.

  Die Membranen 14 müssen nattirlich aus magnetischem Material,

  z ,B. einer niokel-Eieen-Legierung, hergestellt nein und können

  zur Ochaßfung eines guten e1 ektriachen Kontaktes ganz oder teil-

  weise mit eine gebräuchlichen Edelmetall, wie z. B. Palladium,

  plattiert werden. Ein ähnliches Auflagemetall kann auf die

  Stirnflächen 13 jeden TetIkernea 11 aufgebracht sein. lueser-

  den bilden die auf den Kuntaktfläohen aufgebrachten sahUtzen-

  den Auflagen gleichzeitig den notwendigen, magnetisch isolie-

  renden Luftspalt zwischen den Kontakten.

  Die -d en magnetischen Bern der Anordnung bildenden Niokel-Bi-

  sen-gerne 11 sind in axialer Richtung beträchtlich länger als

  die einen Teil den magnetischen Rüokoelilzisaec bildenden Weich-

  eisenringe 10. Die auf der den Kontakt abgewandten Seite vor--

  springenden Enden der Teilkerne 11 sind von einen Isolierrohr

  24' einemicielJ.sen-Bthr 25 und der Erregerwicklung 21 des

  Relais umschlossen, die auf einen isolierenden Spulenkörper 22

  gewickelt ist.

  Der Aussendurchmesser der Erregerwiclclung 21 und des Spulen-

  körpers 22 ist nicht grös:;er als der Aussendurchmesser der .

  Weicheisenringe 10. Der magnetische Kreis wird durch einen

  Mantel 26 aus magnetischem Material geschlossen, der zur Ver-

  meidung eines elehtriechen Kurzschlusses zwischen den We.ioh-

  eisenringen 10 durch eine Isolierhülse 27 von diesen getrennt

  ist. Mantel 26 und Isolierhülse 27 sind über die Wei.oheisenrin-

  ge 10 aufgesprengt.

  Bein Bestromen der Erregerwicklung 21 bildet sieh ein magneti-

  scher Kreis aus, der den Mantel 269 die Ringe 10 und die Membra-

  nen 14 umfasst; und weil die Kontaitluftspalte in Serie liegen,

  unterattit$t die Schliessung eines Luftspaltes die Bohliessuna

  des anderen. In ähnlicher Weise unterstützt das Abfallen eines

  Schaltkontakten das Abfallen des anderen.

  Die Anschlüsse den Relais bestehen aus Anachlussstifen 299 die

  über den Umfang des Relais hinausragen. Der Abstand dieser Stif-

  te voneinander ist so ausgelegt, dass er mit dem normalen Lei-

  terabstand von gedruckten Sohaltungsplattea übereinetimt, da

  die kleine räumliche Ausdehnung des Relali für solche Anwendungs-

  fälle besonders geeignet ist; (ein praktisches

  der in den Zeichnungen dargestellten tonatru;,tion hatte

  eine Iange von oa. 1,13 inohea und einen Durchmesser von ca.

  094 irrohes ) . Die -ßpulenansehlüsse 28 des Relais werden ob exr

  falls durch Stifte gebildet die aus dem Spuleniörper 22 her-

  ausrageng während die Anschlüsse der Kontakte ans den stiften

  . 29 bestehen, die aus den peioheisenringen 10 des abgtß4ählessa-

  aeen Gehäuses: - herausragen..

  In Zig. 3 ist dargestellt, nie zwei der unter Be. uz auf

  die fig. 1 und 2 besehriebesen äelaisanordnungen .». lj4.a

  mit vier Schaltkontakten zueammengefaest sind. Die Relais 32

  sind nebeneinander ohne ihre Hüllen 24 und 26 (fit;. 1) enge-

  ordnet. Der magnetische Kreis wird durch Endocheiben 30 ver-

  volletändigt, die über den Membranen 14 angeordnet, aber ton

  diesen durch Isolierscheiben 31 getrennt Bind. Heide Relais

  haben Aneohluesatitte 29 und Spulenanachlüsee 28, wie in

  11g. 1 gezeigt. Abgesehen ton der Aufgabe der ßpulenanschlüe-:

  se 28, das geeaate Relais von aussen mit Strom au versorgen,

  dienen diene auch zur-Halterung der Erregerwicklung während

  der Pertigung. Das in !1g. 3 gezeigte Relais könnte von je-

  der Spule allein betätigt werden, daher kann, wo der Leistungs-

  verbrauch unwichtig ist, auch nur eine spule sontiertrdrerden.

  Die Bestromung einer beliebigen Erregerwicklung bildet einen

  magnetischen Kreis über die Endscheiben 30 aus, in dem alle

  vier Membranen magnetisch in Serie liegen.

Claims (1)

1. Patentansprüche 1. Elektromagnetisehee Relais, dessen die Erregerwicklung tragen- der Kern unlösbar in einem gegen den Kern elektrisch isolier- ten Träger eingesetzt ist, und dessen, den Träger durchdrin- genden freie:3 Kernende zusammen mit einem gegenüberstehenden Teil eines federgelagerten, magnetisierbaren Ankers einen Kon- takt des Relais bildet, dadurch gekennzeichnet» dass der Kern aus zwei axial hintereinander angeordneten Teilkernen (11) besteht, die beide an ihrem nach aussen gerichteten Ende in an sieh bekannter Weise in einen isolierenden Träger eingesetzt sind und auf ihr<n äusseren Stirnflächen (13) mit gegenüberlie-Senden Metallmembranen (14) je einen Kontakt des Relais bilden. 2. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 19 dadurch gekennzeiehnet, dass die Kontaktluftapalte beider Kontakte des Relais ma- gnetisch in Serie liegen. 3. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenrizeiehnet, dass die beiden Nickel-Eisen-Kerne (11) durch einen Luftspalt (23) elekt.eeh voneinander getrennt sind. 4. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1 bis 3, dadurch geskennzeichnet, dass die beiden Nickel-Eisen-Kerne (11) durch ein Nickel-Eisen-Rohr (25), das über einem Isolierrohr (24) auf die Kerne (11) aufgeschoben ist, magnetisch miteinander verbunden sind. 5. Elektromagnetischen Relais nach Anspruch 1 bin 49 dadurch ge- kennzeichnet, dann zwei Relaisanordnungen (32) ohne ihre Hül- len (24 und 26), jedoch mit beide Stirnseiten überdeckenden magnetischen Endscheiben (30), $o nebeneinander angeordnet sind, dann die Kontaktluftspal te aller vier Kontakte der Anordnung magnetisch in Serie liegen. 6. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 5, dadurch ge- kennzeichnet' dass nur eine der beiden ne beneinanderl.ie- genden Relaisanordnungen (32) mit einer ErregerwiolZung (21) versehen Ist. E - Nr. IS E / Reg. Nr. 3470 Case: H.S.lVoodhead-8 Titel: Elektromagnetisches Relais Verzeichnis der verwendeten Bezeichnungen Bezugs- Ursprungssprache D/E Übersetzung E/D zeichen 10 mild eteel nnnulus Weieheisenring 11 niokel-iron tube Nickel-Eisen-Kern (Teilkern) 12 annular aeal Verbindungsring 13 end face Jtirnfläche 14 diaphraum _ Membran 15 end oap Abdeckkappe 16 point of eontaet y,:rbindunßeatelle 17 slot Schlitz 18 contact-making area Kontaktfläche 19 peripheral area Randzone 20 tone;-ues of metal Metallzungen 21 operating windinb Erregerwicklung _ 22 ineulating Former Spulenkörper 2-3 air ineulation epaoe Luftspalt 24 ineulating tube Ie,lierrohr 25 niokel-iron tobe Nickel-Bisen-#iohr 26 outer cover i'antel 27 insulatin",. cover IsolierhUlne 28 eoil terminal Spulenanechlues 29 pin Anschlussstift 30 end cover Endscheibe 31 ineulating cover Isolierscheibe 32 rel« Relais