DE1830894U

DE1830894U - Elektromagnetisches relais mit einem frei gelagerten anker.

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Publication number: DE1830894U
Application number: DES34094U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1960-05-12
Filing date: 1960-05-12
Publication date: 1961-05-10

Description

loktronagnetisches Relais mit einen frei

gelaGerten Ankero

gel, i. gerten Ar. Irer,

gelagerten Anker.

Die Neuerung bezieht sich auf elektromagnetische Relais, die

einen in Arbeitsluftspalt frei gelagerten Anker besitzen, der

unter den Einfluß zumindest eines Dauermagneten steht o Üblicher-

weise wird bei derartigen Relais ein kuGelforniGer Anker verwen-

det, der gleichzeitig als elektrischer Leiter dient und als sol-

cher Ilt Teilen des Eisenkreises des Relais zusammenarbeitet.

Zweck der Neuerung ist es, ein derartiges Relais zu schaffen, das

"-n"-po3, gen-

sich durch einen sehr einfachen Aufbau aus einfach zu fertigen-

den Bauteilen auszeichnet und unter Beibehaltung grundsätzlicher

Aufbaunerknale und in wesentlichen gleicher Bauteile für verschie-

deneFunktionsarten ausgelegt werden kann.

Erreicht wird dieser Zweck dadurch, daß der Eisenkreis des Relais

nit zwei geraden Stäben, vorzugsweise runden Profils aufgebaut

ist, die hintereinander angeordnet sind und mit ihren einander

zugekehrten Enden den Arbeitsluftspalt begrenzen, daß der oder die Dauermagnete als flache Bauteile, vorzugswese rechteckförnigen Querschnitts ausgebildet und in einer parallel zu der Ebene verlaufenden Ebene angeordnet sind in welcher die Stäbe liegen, daß weiterhin die Magnetisierungswicklung des Relais einen oder beide Stäbe umfassend und so mit ihrer Achse parallel zu den Stäben liegend angeordnet ist.

In folgenden sei die Neuerung anhand der in den Figuren darge-

stellten Ausfuhrungsbeispiele nit weiteren Einzelheiten näher er-

läutert.

Bei den in Fig. 1 im Schnitt dargestellten Relais sind zwei ge-

rade Stäbe runden Profils 1 und 2 hintereinander so angeordnet,

daß sie nit den gegenüberliegenden Enden den Arbeitsluftspalt 3

des Relais bilden, in welchem ein kugelförmiger Anker 4 frei ge-

lagert ist. Die Stäbe 1 und 2 sind hermetisch dicht in eine Ab-

kapselung 5, die beispielsweise aus Glas oder aus Keramik beste-

L L L

henkann, eingefügt, so daß der Arbeitsluftspalt von äußeren

flüssen geschützt ist. Der in der Abkapselung liegende Raum kann

beispielsweise evakuiert oder auch mit einen Schutzgas gefüllt

sein. In den Raum ragt weiterhin ein magnetisch leitfähiges, im

wesentlichen ringförmig ausgebildetes Bauteil 6 von einer Seite

hinein, parallel zum Stab 2 verlaufend ist auf die Abkapslung 5

ein in Längsrichtung der Stäbe polarisierter Dauermagnet 7 aufge-

, setzt der mit einem seiner Pole an dem erwähnten Bauteil 6 an-

liegt. Auf den den Stab 1 umgebenden Teil der Abkapselung 5 ist

eine I. agnetisierungswicklung 8 aufgesetzt. Das erwähnte Bauteil 6

ist mit einem parallel zum Stab 2 geführten Kontaktanschluß 9 ver-

bunden. Auf die Spule ist ein Becher 10 aus hermetisch leitfähi-

n i-"luteil 6 ni-i-

gern Material aufgesetzt, der an dem ringförmigen Bauteil 6 an-

liegt, über dieses hinausgreift und dort den unteren Rand eines

L

zweiten Bechers 11 überlappt.

4c

In der dargestellten Lage des Ankers ist die agnetisicrungswick-

lung nicht erregt. Der Anker wird in dieser Lage durch den vom

Dauermagneten 7 ausgehenden FluB gehalten. Er berührt den Stab 2

und das Bauteil 6. In dieser Stellung ist also ein einerseits an

den Stab 2 andererseits an den Kontaktanschluß 9 angeschalteter

Stromkreis geschlossen.'Jenn die Uagnetisierungswicklung erregt

wird, wird der Anker 4 an den Stab'1 angezogen und verbindet nun-

mehr das Bauteil 6 mit diesem Stab. In dieser Stellung des Ankers

ist nun ein über den Stab 1 und den erwähnten Kontaktanschluß 9

vorlaufender Stromkreis geschlossen Nach Abschalten der Erregung

wird der Anker durch den Dauermagnetfluß in die in der Figur dar-

gestellten Lage zurückgestellt.

Be4 den-n

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Relais sind wiederum Stäbe 1 und 2,

einAnker 4, eine Abkapselung 5, das im Ausführungsbeispielt der

Pigo 1 ver endete leitfähige Bauteil b und ein mit diesen in Ver-

bindung stehender Kontaktanschluß 9 verwendet. Es handelt sich

bei diesen erwähnten Teilen um die gleichen Teile, wie sie bei

dem Ausführungsbeispiel nach Figo 1 Verwendung finden. Weiterhin

findet bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 auch der beim vor-

hergehenden Ausführungsbeispiel verwendete Dauermagnet 7 Verwen-

dung. Zusätzlich zu den erwähnten Bauteilen ist ein Dauermagnet 12

parallel zu dem Stab 1 verlaufend so auf die Abkapselung 5 aufge-

setzt, daß er mit einem seiner Pole an dem Bauteil 6 anliegt. Die

beiden Bauermagnete liegen, wie in der Darstellung erkennbar ? mit

gleichnamigenPolenandiesemBauteilan.DiebeideminPig. 2

dargestellten Relais verwendete Ifagnetisierungswicklung 13 umfaßt

beide Stäbe 1 und 2. Der Zusammenhalt der einzelnen Teile wird

ähnlich wie bei dem vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel durch

zwei becherförmige Abdeckungen 14 und 15 erreicht.

in der dargestellten Lage wird der Anker 4 durch den von Dauer-

magneten 7 ausgehenden Fluß gehalten. Beim Erregen der Magneti-

cierungswicklung wird der Anker 4 an den Stab 1 angezogen und nach

Abschalten der Erregung durch den vom Dauermagneten 12 ausgehen-

denFluß in dieser Lage gehalten. Durch einen Inpuls bezüglich

des eben erwähnten umgekehrter Richtung kann der Anker in die dar-

gestellte Lage zurückgestellt werden.

Bei dem in Fig. 3 ebenfalls im Schnitt dargestellton Aucführungs-

beispiel sind zwei Eisenkreise einer gemeinsamen Uasnetisierungs-

wicklung zugeordnet. Die Eisenkreise sind wiederum aus geraden

Stäben 16 und 17 aufgebaut. Sie sind in die Landungen einer die

Luftspalte hermetisch abschließenden Abkapselung 18 eingeschmol-

. zen. Die wiederum kugelförmig ausgebildeten Anker sind mit 19 be-

t

zeichnet. s sind weiterhin zwei Dauermagneten 20 verwendet, die

imBereich des Luftspaltes quer su den Stäben liegend angeordnet

undsenkrecht zur Längsrichtung der Stäbe polarisiert sind. Auf

dieDauermagnete sind an ihrer dem jeweiligen Luftspalt zuGekehr-

ten Seite Kontaktbleche 21 aufgelegt, welche mit stabfdrmigen Kon-

taktanschlüssen 22 verbunden sind, die wie die erwähnten Stäbe

16 und 17y in die Abkapselung eingeschmolzen sind. Die lauermagne-

16 und l79 j

ten sind z-.'ischen Ansätze 23 bsv.'e. 24 an der inneren. 7andung der

Weise

Abkapselung 18 u einfache in diesen festgelegt. Un die Abkapse-

-L-L L L il. 4

lunge ist schließlich ein zur Flußführung und Abschirmung dienender

i-L

magnetisch lei tfähiger Buel 25 heruagelegt. Die agnetisierungs-

wicklung 26 umfaßt die Stäbe 16 beider dargestellten Eisenkreise.

Das dargestellte Relais'ist, wie der Darstellung zu entnehmen, nur

teilweise dargestellt. Die I.-Iagnetisierungswicklung kann also auch

nehr als zwei Eisen reisen zugeordnet sein. Es ist bei der darge-

stellten Zusammenfassung mehrerer Eisenkreise zu beachten, daß

die zu den aufeinander folgenden Eisenkreisen gehörenden Dauer-

magnete so angeordnet werden, daß die sich siit gleichnamigen Po-

len gegenüberstehen.

Bei den in Fig. 4 im Arbeits-und Ruhezustand dargestellten Re-

lais sind wiederum zura Aufbau des Eisenkreises gerade Stäbe 27

und 28 verwendet und weiterhin ein länglich rechteckiger Dauer-

magnet 29. Auf diesen ist ein Kontakt, winkel 30, der mit eine Kon-

taktanschluß 31 in Verbindung steht ; aufgelegt. Der erwähnte

Dauermagnet ist in Längsrichtung der Stäbe polarisiert und bezüg-

lichdesLuftspaltes soangeordnetedaß er nur einen der Stäbe,

nünlich den Stab 28 und den Luftspalt nur in einem sich an diesen

Stab anschließenden Teil überlappt, so daß er von des zweiten

Stab 27 einen gewissen Abstand besitzt. Bei Erregung der sit 32

bezeichneten'Jicklung wird die Kugel 33 an den Stab 27 angezogen.

"i'c r ru-

\Vcnn die Erregung abgeschaltet wird :, kehrt die Kugel in ihre Ru-

helage zurück, in welcher sie im unteren Teil der ? igur darge-

stellt ist. Es handelt sich also bei diesem Relais um eine neu-

trale Ausführung. Die erwähnte Anordnung des Dauermagneten bezug-

lich des Luftspaltes hat den Vorteil, daß die Kugel beim Abschal-

ten der Erregung der Wicklung 32 in ihre Ruhelage zurückkehren kann, ohne daß diese Rückstellbewegung durch remanenten Magnetisaus b@hindert würde, wie das bei Anordnungen mit völlig den Luftspalt überlappten Dauermagneten häufig der Fall ist.

In Fig. 5 ist schematisch ein Relais dargestellt, welches zwei

Eisenkreise besitzt, die einer gemeinsamen Uagnetisierungswick-

lang zugeordnet sind. Der erste in der Darstellung oben liegende

Eisenkreis ist aufgebaut aus Stäben 34y 35, einem Dauermagneten 36

L b

auf den ein Kontaktwinkel 37 aufgesetzt ist, der mit einen Kontakt-

anschluß 38 in Verbindung steht. Es ist auch hier ein in diesem

Fall mit 39 bezeichneter Kugelanker verwendet. Bei dem in der Darstellung unten liegenden Eisenkreis sind im wesentlichen die gleichen Bauteile verwendet. Er unterscheidet sich von dem ersten lediglich durch einen kürzeren mit 40 bezeichneten Dauermagneten, der nur einen sich an die Polfläche des Stabes 35 anschließenden Teil des Luftspaltes überlappt. Das dargestellte Relais ist mit sehr einfachen Bauteilen so aufgebaut, daß es mit drei Arbeitsstellungen betrieben werden kann, wie nachfolgend erläutert.

DieRuhestellung der Kugel des Relais ist mit 1 bezeichnet. Die

Kugel 39 des oberen Eisenkreises liegt an der Polfläche des Ctabes 34 an und hält sich dort über den Fluß des Dauermagneten 36, während die Kugel des unteren Eisen', reises sich über den Fluß des Dauermagneten 40 an der Polfläche des Stabes 35 hält. Die Spule

sei nun Kitt einem Gleichstrom bestimmter Richtung 9 wie unter II

angegeben, erregt. Die Kugel des oberen Eisenkreises wird abge-

4-o L J--

stoßen, legt sich an-den Stab'35 an und hält sich in dieser

Stellung über den Dauerfluß des zugehörigen Magneten. Die Kugel des unteren Eisenkreises dagegen wird an den Stab 34 angezogen und bleibt in dieser Stellung stehen, solange die Wicklung erregt ist. Wird die Wicklung. abgeschaltet, so wird die Kugel des unte-

ren Eisenkreises, wie unter III der Fig. 5 dargestellte durch den

Dauermagneten in ihre Ruhelage zurückgestellt. Die Kugel des obe-

renEisenkreises wird bei Abschalten der Wicklung ihre Lage nicht

verändern.'. Vird nun die I'Jagnetisierungswicklung 4t in umgekehrter

Richtung erregt, wie unter II angegeben, werden, wie unter IV ge-

zeigt, beide Kugeln an die Stäbe 34 angezogen. Nach dem Abschal-

ten der Erregung nehmen die Kugeln wieder ihre unter 1 gezeigte

Lage ein, d. h. die Kugel des oben liegenden Eisenkreises wird in

der Stellung, die sie durch die zuletzt erwähnte Erregung eingenommen hat, über den Fluß des zugehörigen Dauermagneten gehalten, die Kugel des unten liegenden Eisenkreises wird über den ihr zugehörigen Dauermagneten zurückgestellt. 9 Patentansprüche 5 Figuren

Claims

S c h u t z a n s p r ü c h e -----------------------------

10 Elektromagnetisches Relais mit einem im Arbeitsluftspalt des

Relais frei gelagertem Anker, vorzugsweise kugelförmiger Gestalt, der unter den Einfluß zumindest eines Dauermagneten steht, dadurch gekennzeichnet, daß der Eisonkreis des Relais mit zwei geraden Stäben, vorzugsweise runden Profils aufgebaut ist, die hintereinander angeordnet sind und mit ihren einander zugekehrten Enden den Arbeitsluftspalt begrenzen, daß der oder die Dauermagneten als flache Bauteile, vorzugsweise rechteckförmigen Querschnitts ausgebildet und in einer parallel zu der ebene verlaufenden Ebene angeordnet sind, in welcher die Stäbe liegen, daß weiterhin die Kagnetisierungswicklung des Relais einen oder beide Stäbe umfassend und so mit ihrer Achse parallel zu den Stäben liegend angeordnet ist. 2.Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1, gekennzeichnet

durch einen i@ Luftspaltbereich parallel zu den Stäben liegenden Dauermagneten 3. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dauermagnet senkrecht zur Längsrichtung der Stäbe polarisiert ist.

4. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 2, dadurch gekenn-\ zeichnet, daß der Dauermagnet in der der Längsrichtung der Stäbe entsprechenden Richtung magnetisiert ist.

5. Elektromagnetisches Relais nach den Ansprüchen 2 und 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Dauermagnet nur einen sich an einen der Stäbe anschließenden Teil des Arbeitsluftspaltes überlappt.

6. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Dauermagnet parallel zu zumindest einem der beiden Stäbe liegend so angeordnet ist, daß er mit einem seiner Pole an einem magnetisch leitfähigem Bauteil anliegt, welches in der Weise an den Arbeitsluftspalt herangeführt ist, daß der Anker dieses Teil entweder mit dem einen oder mit dem anderen Stab verbindet. 7. Elektromagnetisches Relais nach einem oder mehreren der vor- hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der oder dieDauermagneten innerhalb eines den Arbeitsluftspalt mit dem Ankerhermetisch abschließenden Gehäuses untergebracht sind. 80 Elektromagnetisches Relais nach einem der Ansprüche 1 bis

dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Dauernagneten halb eines den Arbeitsluftspalt mit dem Anker hermetisch abschließenden Gehäuses angeordnet sind.

- 1'1 90 Elektromagnetisches Relais nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, l jeweils einen Anker enthalt, ende Eisenkreise einer gemeinsa- men I ; anetisierungs\'.'icklung zugeordnet sind.