DE1902610B1 - Electromagnetic relay - Google Patents
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- DE1902610B1 DE1902610B1 DE19691902610D DE1902610DA DE1902610B1 DE 1902610 B1 DE1902610 B1 DE 1902610B1 DE 19691902610 D DE19691902610 D DE 19691902610D DE 1902610D A DE1902610D A DE 1902610DA DE 1902610 B1 DE1902610 B1 DE 1902610B1
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- H01H47/02—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current for modifying the operation of the relay
- H01H2047/025—Circuit arrangements not adapted to a particular application of the relay and designed to obtain desired operating characteristics or to provide energising current for modifying the operation of the relay with taking into account of the thermal influences, e.g. change in resistivity of the coil or being adapted to high temperatures
Description
Gegenstand der Erfindung ist ein elektromagnetisches Relais.The invention relates to an electromagnetic Relay.
Elektromagnetische Relais haben den Nachteil, daß sie, infolge der Temperaturabhängigkeit des Spulenwiderstandes, eine um so höhere Erregerspannung erfordern, je größer der zulässige Umgebungstemperaturbereich ist, in dem sie funktionieren sollen, und daß sie darüber hinaus auch um so mehr Erregerleistung benötigen, je größer die Kontaktkraft und die Anzahl der zu betätigenden Kontakte ist. Die Vermeidung dieses Nachteiles und die Schaffung eines Relais, dessen Umgebungstemperatur und dessen Anzahl der zu betätigenden Kontakte oder deren eingestellte Kontaktkraft keinen wesentlichen Einfluß auf die Erregerleistung haben, werden erfindungsgemäß durch die Kombination folgender Merkmale erreicht, daß:Electromagnetic relays have the disadvantage that, due to the temperature dependence of the coil resistance, require a higher excitation voltage, the larger the permissible ambient temperature range is in which they are supposed to function, and that they also have all the more excitatory power need, the greater the contact force and the number of contacts to be actuated. the Avoidance of this disadvantage and the creation of a relay, its ambient temperature and the The number of contacts to be actuated or their set contact force have no significant influence have on the excitation power, according to the invention by the combination of the following features achieves that:
a) mindestens ein derartiger Dauermagnet vorgesehen ist, bei dem der Einfluß des Temperaturkoeffizienten auf die Stellkraft des Ankers größer ist als auf das Dauermagnetfeld,a) at least one such permanent magnet is provided, in which the influence of the temperature coefficient on the force of the armature is greater than on the permanent magnetic field,
b) ein wesentlicher Anteil der auf den Anker wirkenden dauermagnetischen Anzugskraft durch die Kontaktfeder(n) gespeichert wird,b) a significant proportion of the permanent magnetic attraction force acting on the armature the contact spring (s) is saved,
c) die von den Kontaktfederzungen gespeicherte dauermagnetische Anzugskraft die Kontaktkraft bestimmt.c) the permanent magnetic attraction force stored by the contact spring tongues the contact force certainly.
Das Zusammenwirken der vorgenannten, zum Teil bekannten Merkmale führt im vorliegenden Falle zu einer gegenseitigen Unterstützung in der Richtung, daß die eingestellte Kontaktkraft in einem relativ großen Umgebungstemperaturbereich und auch bei unterschiedlicher Erregerleistung konstant bleibt.The interaction of the aforementioned features, some of which are known, leads in the present case Fall to a mutual support in the direction that the set contact force in a relatively large ambient temperature range and also with different excitation power remains constant.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind den F i g. 1 bis 11 zu entnehmen.Further details of the invention are shown in FIGS. 1 to 11 can be found.
F i g. 1 zeigt den schematischen Aufbau eines Dauermagnetsystems mit magnetischen Flußverläufen Φι ,Φ[ bei Mittelposition des Ankers 1;F i g. 1 shows the schematic structure of a permanent magnet system with magnetic flux profiles Φι , Φ [ in the middle position of the armature 1;
F i g. 2 zeigt den schematischen Aufbau des Systems nach Fig. 1, jedoch mit einseitiger Ruhelage des Ankers und den sich dabei einstellenden Flüssen Φ2, Φ2'. Da der Flußverlauf Φ1 gegenüber dem Flußverlauf Φ2 veraachlässigbar klein ist, ergibt sich, daß Dauermagnetsysteme mit zwei miteinander korrespondierenden Luftspalten einen wesentlich besseren Wirkungsgrad haben als Systeme mit nur einem Luftspalt. Ein hoher Wirkungsgrad des Dauermagnetsystems gewinnt an Bedeutung, wenn dadurch nutzbringende Kräfte bzw. Kraftreserven, z. B. für eine Kompensation von Wärmeeinflüssen, gespeichert werden; F i g. 2 shows the schematic structure of the system according to FIG. 1, but with a one-sided rest position of the armature and the resulting flows Φ 2 , Φ 2 '. Since the flux curve Φ 1 is negligibly small compared to the flux curve Φ 2 , it follows that permanent magnet systems with two corresponding air gaps have a significantly better efficiency than systems with only one air gap. A high efficiency of the permanent magnet system is gaining in importance when it generates beneficial forces or power reserves, e.g. B. to compensate for the effects of heat, are stored;
F i g. 3 ist ein Schnitt C-C eines symmetrisch aufgebauten gepolten Relais von Fig. 4;F i g. 3 is a section CC of a symmetrically constructed polarized relay of FIG. 4;
Fig. 4 ist ein Schnitt A-A' von Fig. 3;Fig. 4 is a section AA ' of Fig. 3;
Fig. 5 ist ein Schnitt B-B' von Fig. 4;Fig. 5 is a section BB ' of Fig. 4;
F i g. 6 bis 10 zeigen das Kräftespiel des kalten k> und warmen Magnetsystems mit verschiedenen Kompensationsfedern im Bewegungsbereich des Ankers;F i g. 6 to 10 show the interplay of forces in the cold k> and warm magnet system with various compensation springs in the armature's range of motion;
Fig. 11 zeigt eine spezielle Mittelhalterung des Ankers.Fig. 11 shows a special center bracket of the Anchor.
Das dargestellte Magnetsystem ist hinsichtlich seiner X- und Z-Mittellinien symmetrisch, so daß nicht alle spiegelbildlich vorkommenden Teile bzw. Kräfte dargestellt und bezeichnet sind.The magnet system shown is symmetrical with regard to its X and Z center lines, so that not all mirror-inverted parts or forces are shown and labeled.
In den Figuten bedeuten:In the figures:
3,3'3.3 '
4,4'4.4 '
5,5'5.5 '
8, 8', 8"8, 8 ', 8 "
9,9'9.9 '
1010
11,11'11.11 '
12,12'12.12 '
13,13'13.13 '
14,14'14.14 '
15,15'15.15 '
1616
1717th
1818th
1919th
20, 20', 20"20, 20 ', 20 "
21, 21', 21"21, 21 ', 21 "
22,22'22.22 '
23,23'23.23 '
24,24'24.24 '
25, 25'25, 25 '
2626th
dd /1/1
h /3, Λ ■ h / 3, Λ ■
H ■■H ■■
h = h =
M1, M2, M3, M4, M5 =M 1 , M 2 , M 3 , M 4 , M 5 =
M1', M2', M3', Mi, M's = M 1 ', M 2 ', M 3 ', Mi, M' s =
O = O =
P31 Ρίι — P31 Ρίι -
P, =P, =
Anker Ankerlager Lagerbleche Polschuhe Dauermagnete Spulenkörper SpuleArmature armature bearing bearing plates pole pieces permanent magnets bobbin coil
Justier lappen Justierlappen Brücke Justierfedern Justierfedern Schultern BetätigungsstUcke Pimpel Einstellbock Anschlag Spulenanschluß Grundplatte Kontaktanschlüsse Kontakte Kontaktfedern Kontaktfederzungen Mittelkontakte Spulenanschlußstifte Verbindungsstelle halber Kontaktweg Spiel zwischen Anschlag und Justierfeder 12, 12' Trennblechstärke Federcharakteristik der Kontaktfederzungen 23, 23' Federcharakteristik der Justierfedern 11,11' Federcharakteristiken der Justierfedern 12,12' Querrichtung, in der sich der Anker 1 schwenkbar bewegt und in der die Pimpel 15, 15' verstellbar sind Länge der Kontaktfeder 22, 22' vom Anschluß bis Kontakt 21, 21' Länge der Kontaktfeder 22, 22' vom Anschluß bis Verbindungssielle Kurven, die den Kraft-Weg-Verlauf des Ankers 1 im kalten Zustand darstellen Kurven, die den Kraft-Weg-Verlauf des Ankers 1 im warmen Zustand darstellen MittelpositionAdjusting flaps Adjusting flaps Bridge Adjusting springs Adjusting springs Shoulders, actuators, pimple adjustment block, stop Coil connection, base plate, contact connections, contacts, contact springs, contact spring tongues Center contacts coil connection pins connection point half contact path clearance between stop and adjusting spring 12, 12 ', partition thickness, spring characteristic of the contact spring tongues 23, 23 'spring characteristics of the adjusting springs 11,11' spring characteristics of the Adjusting springs 12,12 'transverse direction in which the Armature 1 moved pivotably and in which the pimples 15, 15 'are adjustable. Length of the contact spring 22, 22 'from the connection to the contact 21, 21' Length of the contact spring 22, 22 'from the connection to Connection curves that represent the force-displacement curve of the armature 1 in the cold state Curves showing the force-displacement curve of the anchor 1 in the warm State represent middle position
Stellkräfte des Ankers 1 gegenüber den Polschuhen 4, 4' im kalten Zustand Stellkräfte des Ankers 1 gegenüber den Polschuhen 4,4' im warmen Zustand Endkraft, mit der die Kontaktfederzungen 23, 23' gegen die Pimpel 15, 15' und somit gegen die Anzugsrichtung des Ankers 1 wirken. Unter Vernachlässigung der Reibung und des geringen Fe-Adjusting forces of the armature 1 with respect to the pole pieces 4, 4 'in the cold state Adjusting forces of the armature 1 with respect to the pole pieces 4,4 'in the warm state End force with which the contact spring tongues 23, 23 'against the pimples 15, 15' and thus against the tightening direction of the armature 1 act. Neglecting friction and the low level of friction
derweges der Verbindungssteile 26 ist P2 = Kontaktkraft
P4 = Endkraft, mit der die Justierfedern 11, 11' gegen die Anzugsrichtung
des Ankers 1
wirkenBecause of the connecting parts 26, P 2 = contact force P 4 = end force with which the adjusting springs 11, 11 'counter to the tightening direction of the armature 1
works
P5, P8 = Rückstellkräfte, mit denen
sich der Anker 1 nach Erregung von den Polschuhen 4, 4' im kalten Zustand abhebtP 5 , P 8 = restoring forces with which
the armature 1 lifts off the pole pieces 4, 4 'in the cold state after excitation
Pi, P8' = Rückstellkräfte, mit denen Pi, P 8 '= restoring forces with which
sich der Anker 1 nach Erregung von den Polschuhen 4, 4' im warmen Zustand abhebtthe armature 1 lifts off the pole pieces 4, 4 'in the warm state after excitation
P6, P9 = Kraft, mit der der Anker 1, im kalten Zustand in Mitlellage, durch die Vorspannung der Justierfedern 12,12', fixiert istP 6 , P 9 = force with which the armature 1, in the cold state in the central position, is fixed by the bias of the adjusting springs 12, 12 '
Pt, Ρ, = Kräfte, mit denen der Anker 1,
im warmen Zustand in Mittellage, durch die Vorspannung der Justierfedern 12, 12',
fixiert istPt, Ρ, = forces with which the armature 1, in the warm state in the central position, by the bias of the adjusting springs 12, 12 ',
is fixed
f*7> Λο = Endkrüfie, mit denen die Justierfedern 12, 12' gegen die Anzugsrichtung des Ankers 1 wirkenf * 7> Λο = final power with which the adjusting springs 12, 12 'act against the tightening direction of the armature 1
S = halber Ankerweg
V = Längsrichtung, in der die S = half anchor travel
V = longitudinal direction in which the
Pimpel 15,15' verstellbar sind X, Z = Mittellinien
Φ,, Φ{, Φζ, Φ{ = TeiJ-DauerflüssePimple 15.15 'are adjustable X, Z = center lines
Φ ,, Φ {, Φ ζ , Φ { = TeiJ continuous flows
Der Anker 1 ist innerhalb der Spule 7 in den diamagnetischen Lagerblechen 3, 3' und schwenkbar um das Ankerlager 2 zwischen den ferromagnetischen Polschuhen 4, 4' gelagert. Diese Maßnahme erhöht den Wirkungsgrad, weil in der Spulenmitte kein elektromagnetischer Streufluß vorliegt und der erzeugte Elektromagnetfluß 100%ig wirkt. Die Lagerbleche 3, 3' sind in den Schultern 13, 13' gehaltert und mit den Polschuhen 4, 4' punktgeschweißt. An den Enden des Ankers 1 sind die Betätigungsstücke 14, 14' und daran die Justierfedern 11, 1Γ, die an den Flanken des Ankers anliegen und gleichzeitig als magnetische Trennbleche dienen, vernietet oder punktgeschweißt. Zwischen den Polschuhen 4, 4' befinden sich die Dauermagnete 5, 5'. Um über einen möglichst großen Temperaturbereich eine Kompensation zuerhalten, die mit dem Temperaturkoefnzienten der Spule möglichst genau korrespondiert, kann der Dauermagnet 5 oder 5' beispielsweise aus mehreren Magneten mit unterschiedlichen Wärmekoeffizienten, parallel oder in Reihe, zusammengesetzt sein. An den Betätigungsstücken 14, 14' sind, mittels isolierendem Wärmeschrumpfschlauch, Pimpel 15,15' gebildet. Die Flansche des Spulenkörpers 6 tragen Spulenanschlüsse 18, welche mit den Spulenanschlußstiften 25,25' Kontakt geben, sobald das Magnetsystem mit der Grundplatte 19 in an sich bekannter Weise verbunden ist. Die Grundplatte 19 ist mit den Kontaktanschlüssen 20, IV, 20" und den Spulenanschlußstiften 25, 25' bestückt. Die Kontakte 21,21', 21" sind mit den Kontaktanschlüssen 20, 20', 20" hartverlötet oder punktgeschweißt. Die Kontaktfedern 22, 22' sind gefaltet und ebenfalls in bekannter Weise mit einem Anschlußstift hartverlötet oder punktgeschweißt. Die Mittelkontakte 24, lA' sind an der Verbindungsstelle 26 mit der Kontaktfeder 22 im Punktschweißverfahren hartverlötet und verlaufen gabelförmig längs den ebenfalls gabelförmigen Kontaktfederzungen 23,23', so daß bei Betätigung der Kontaktweg 2a (F i g. 6) etwa entsprechend dem Verhältnis γ größer ist ab der Weg der Verbindungsstelle 26. Zwischen den Kontaktfederzungen 23, 23' befindet sich ein Pimpel 15 bzw. 15', der bei Bewegung des Ankers die Kontaktfeder in ίο //-Richtung betätigt.The armature 1 is mounted within the coil 7 in the diamagnetic bearing plates 3, 3 'and pivotably about the armature bearing 2 between the ferromagnetic pole pieces 4, 4'. This measure increases the efficiency because there is no electromagnetic leakage flux in the center of the coil and the electromagnetic flux generated is 100% effective. The bearing plates 3, 3 'are held in the shoulders 13, 13' and spot-welded to the pole pieces 4, 4 '. At the ends of the armature 1, the actuating pieces 14, 14 'and on them the adjusting springs 11, 1Γ, which rest on the flanks of the armature and at the same time serve as magnetic separating plates, are riveted or spot-welded. The permanent magnets 5, 5 'are located between the pole shoes 4, 4'. In order to obtain a compensation over as large a temperature range as possible, which corresponds as precisely as possible to the temperature coefficient of the coil, the permanent magnet 5 or 5 'can for example be composed of several magnets with different thermal coefficients, in parallel or in series. On the actuating pieces 14, 14 ', pimples 15, 15' are formed by means of insulating heat shrink tubing. The flanges of the bobbin 6 carry coil connections 18 which make contact with the coil connection pins 25, 25 'as soon as the magnet system is connected to the base plate 19 in a manner known per se. The base plate 19 is equipped with the contact connections 20, IV, 20 "and the coil connection pins 25, 25 '. The contacts 21, 21', 21" are brazed or spot-welded to the contact connections 20, 20 ', 20 ". 22 'are folded and also hard-soldered or spot-welded to a terminal pin in a known manner. The center contacts 24, 1A' are spot-welded at the junction 26 with the contact spring 22 and run in a fork-like manner along the likewise fork-shaped contact spring tongues 23, 23 ', so that at Actuation of the contact path 2a (FIG. 6) is greater approximately in accordance with the ratio γ from the path of the connection point 26. Between the contact spring tongues 23, 23 'there is a pimple 15 or 15' which, when the armature moves, the contact spring in ίο // - direction actuated.
Die KurveM1 (Fig. 6) zeigt den Kraft-Weg-Verlauf des Ankers 1 nach F i g. 1 und 2 mit kalten und die Kurve M[ mit wärmen Dauermagneten 5, 5' und entsprechenden Wärmekoeffizienten. Demzufolge ist die Stellkraft P1' kleiner als P1. Der Punkt O in F i g. 6 entspricht der Ankerposition in Mittellage nach Fig. 1, 3 und 5, und somit ist s = der halbe Ankerweg. Während der Bewegung des Ankers 1 von seiner Mittelposition O in eine //-Richtung nimmt der Pimpel 15 die Kontaktfederzunge 23 oder 73> nahezu widerstandslos mit, bis der Mittelkontakt 24 oder 24' den Kontakt 21 oder 21' berührt. Das Diagramm nach F i g. 6 zeigt den Kontaktabstand 2a und außerdem, daß die Überwindung dieses Kontaktes abstandes mit unbedeutendem Kraftaufwand erfolgt. Im weiteren Verlauf der Ankerbewegung steigt die Kraft-Weg-Kurve M1, M{ progressiv bis zur Stellkraft Pi, P1' entsprechend der Forme!The curve M 1 (FIG. 6) shows the force-displacement curve of the armature 1 according to FIG. 1 and 2 with cold and curve M [ with warm permanent magnets 5, 5 'and corresponding thermal coefficients. As a result, the actuating force P 1 'is smaller than P 1 . The point O in FIG. 6 corresponds to the anchor position in the central position according to FIGS. 1, 3 and 5, and thus s = half the anchor path. During the movement of the armature 1 from its center position O in a // direction, the pimple 15 takes the contact spring tongue 23 or 73 with it with almost no resistance until the center contact 24 or 24 'touches the contact 21 or 21'. The diagram according to FIG. 6 shows the contact distance 2a and also that the overcoming of this contact distance takes place with insignificant expenditure of force. In the further course of the armature movement, the force-displacement curve M 1 , M {increases progressively up to the actuating force Pi, P 1 'according to the form!
an. μ F d at. μ F d
Dabei ist:Where:
Φ = der im Luftspalt wirkende Dauermagnetfluß
s = der von der Mitteilage gemessene Ankerweg
/ι = Permeabilität
F = Polfläche
d — Trennblechstärke bzw. verbleibender Luftspalt Φ = the permanent magnetic flux acting in the air gap
s = the anchor travel measured by the message
/ ι = permeability
F = pole face
d - partition thickness or remaining air gap
Um den Anker 1 mit seiner Stellkraft P1 in die entgegengesetzte Position zu bringen, muß der Errcgerfiuß ΦΕ größer als *$■ sein. Wird jedoch von der Stell-In order to bring the armature 1 with its actuating force P 1 into the opposite position, the Errcgerfiuß Φ Ε must be greater than * $ ■ . However, if the operator
kraft P1 die Kontaktkraft P2 mit der Federcharakteristik/,
gespeichert, dann kann der Erregerfluß um den Anteil kleiner sein, der zur Erzeugung der Kontaktkraft
verwendet wird, ohne dabei den Dauermagnetfluß zu schwächen. Für P2 kleiner als P1 gilt
demnach:
Je höher die Kontaktkraft oder die Anzahl der zu betätigenden Kontakte, desto geringer die Erregerleistung.
force P 1, the contact force P 2 with the spring characteristic /, stored, then the excitation flux can be smaller by the proportion that is used to generate the contact force, without weakening the permanent magnetic flux. For P 2 smaller than P 1, the following applies:
The higher the contact force or the number of contacts to be actuated, the lower the excitation power.
In diesem Zusammenhang gewinnen die obenerwähnten Maßnahmen zur Erhöhung der dauermagnetischen und elektromagnetischen Wirkungsgrade an Bedeutung, weil im erregten Zustand beide Faktoren als Produkt miteinander korrespondieren und weil sich von der dabei ergebenden AnzugskraftIn this context, the above-mentioned measures to increase the permanent magnetic gain and electromagnetic efficiencies because both when excited Factors as a product correspond with each other and because of the resulting tightening force
Py =Py =
ΦΕ-φ)Φ Ε -φ)
d- μ-Fd- µ-F
naturgemäß um so mehr nutzbringend speichern IaBt, je mehr davon vorhanden ist. Naturally, the more useful it is, the more it is available.
Mit steigender Umgebungstemperatur und konstanter Erregerspannung schwächt sich der Erregernuß ΦΕ, entsprechend der Widerstandsänderung der Spule, bekanntlich um 0,39% Pro Grad Celsius. Dem-As the ambient temperature rises and the excitation voltage remains constant, the exciter nut Φ Ε weakens, as is well known, by 0.39% P ro degrees Celsius , corresponding to the change in resistance of the coil. To the-
entsprechend müßte sich auch der Dauermagnetfluß Φ um den Faktor 039% pro Grad Celsius Temperaturerhöhung schwächen, wenn die Ansprechspannung nahezu konstant sein soll. Dies ist aber nicht erwünscht, weil Dauermagneten mit einem Temperaturkoeffizienten von mehr als 0,25% Pro Grad Celsius nur innerhalb eines kleinen Temperaturbereiches anwendbar sind und ein zu hoher Verlust an Dauermagnetfluß die Funklionsiahigkeit des Magnetsystems stört. Wird jedoch, wie im vorliegenden Fall, von der Stellkraft P1 ein wesentlicher Anteil durch die Kontaktfederzungen 23, 23' mit der Federcharakteristik/1 für die Kontaktkraft P2 gespeichert, dann verringert sich die Stellkraft gemäß der Kurve M2 der F i g. 7 auf P3 = P, — P2 bzw. bei Temperaturerhöhung die Kurve M2 auf P3 = P1' — Ρ,, womit der prozentuale Anteil der herabgeminderten Stcllkraft wesentlich höher wird als der durch erhöhte Temperatur herabgeminderte Dauermagnetfluß. Außerdem läßt sich innerhalb des Bereiches P1' kleiner als P2 durch Verstellung des Pimpels 15 in ^-Richtung die Kontaktkraft P2, und damit auch die Stellkraft P3 bzw. P3', weitgehend verändern, so daß entweder ein Magnet mit relativ kleinem Temperaturkoclfizicntcn verwendet werden kann oder bei höheren Temperaturen sogar eine geringere Artsprecherregung erzielbar ist als bei niedrigeren Temperaturen.Correspondingly, the permanent magnetic flux Φ would also have to weaken by a factor of 039% per degree Celsius temperature increase if the response voltage is to be almost constant. However, this is not desirable because permanent magnets with a temperature coefficient of more than 0.25% P ro degrees Celsius can only be used within a small temperature range and too high a loss of permanent magnetic flux interferes with the functionality of the magnet system. However, if, as in the present case, a substantial portion of the actuating force P 1 is stored by the contact spring tongues 23, 23 'with the spring characteristic / 1 for the contact force P 2 , then the actuating force is reduced according to the curve M 2 in FIG. 7 to P 3 = P, - P 2 or, when the temperature rises, the curve M 2 to P 3 = P 1 '- Ρ ,, whereby the percentage of the reduced force is significantly higher than the permanent magnetic flux, which is reduced by the increased temperature. In addition, the contact force P 2 , and thus also the actuating force P 3 or P 3 ', can be largely changed within the area P 1 ' smaller than P 2 by adjusting the pimple 15 in the ^ direction, so that either a magnet with relative A small temperature coefficient can be used or at higher temperatures even less species-related excitation can be achieved than at lower temperatures.
Ein Biegen des Justierlappcns 8 oder 8' gegen die Justierfedern 11, II' erwirkt eine Kraft P4 mit der Federcharakteristifc/2· Damil reduziert sich der Kraft-Weg-Verlauf Af3 = M1 - f2 auf der betreffenden Bewegungshälfte des Ankers 1. Entsprechend gilt bei erhöhter Temperatur M3 = Ai2' ~ fz- Auf dieser einen Betätigungshälfie rückt der Kraft-Weg-Verlauf M3 bzw. M3 in den negativen Kraftrichtungsbereich, so daß sich der Anker nach Erregung mit der Kraft P} = P3- P4 bzw. Pj = P3- P4 vom betreffenden Polschuh abhebt. Die Kräfteverhältnisse in der Ruhelage des Ankers bleiben, entsprechend der beidseitrgen Ruhelage des Ankers nach F i g. 7. unverändert. Dies ist von besonderer Bedeutung, weil bekanntlich gepoite Relais mit einseitiger Ruhelage des Ankers in nahezu allen Anwendungsfällen ungepoltc Relais ersetzen können und daher die Vorteile dieser Erfindung auch Anwendungen zugänglich werden, die bislang den ungepoltcn Relais vorbehalten waren.Bending the adjusting tab 8 or 8 'against the adjusting springs 11, II' produces a force P 4 with the spring characteristic / 2 · Damil reduces the force-displacement curve Af 3 = M 1 - f 2 on the relevant half of the movement of the armature 1 Correspondingly, at an increased temperature M 3 = Ai 2 ' ~ fz- On this one actuation half, the force-displacement curve M 3 or M 3 moves into the negative force direction range, so that the armature moves with the force P } = P 3 - P 4 or Pj = P 3 - P 4 lifts off the relevant pole piece. The balance of forces remains in the rest position of the anchor, corresponding to the rest position of the anchor on both sides according to FIG. 7. unchanged. This is of particular importance because, as is well known, pole relays with a one-sided rest position of the armature can replace unpolted relays in almost all applications and therefore the advantages of this invention are also accessible to applications that were previously reserved for unpolarized relays.
Im Anwendungsbeispiel nach Fig. Il sind Justierfedern 12, 12' mit den Justierlappen 9, 9' der Brücke 10 vernietet oder punklgeschweißt und durch die Auflage an den Einsteilbock 16 mit der Vorspannung Pn versehen. Die Größe der Vorspannung ist durch Biegen der Justierlappen 9. 9' einstellbar. Dadurch ist eine stabile Mitlcilagc des Ankers geschaflcn. Der Abstand h in F i g. 9 entspricht dem erforderlichen Spiel zwischen einer Justierfeder 12 oder 12' und dem Anschlag 17. der mit dem Anker fest verbunden oder ein Teil desselben ist. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es möglich, die so geschaffene stabile Mittellage des Ankers durch Justierung des Einstellbockes 16 in die eine oder andere Richtung zu verlagern. In the application example according to FIG. II, adjusting springs 12, 12 'are riveted or spot-welded to the adjusting tabs 9, 9' of the bridge 10 and provided with the pretension P n due to the support on the adjustment bracket 16. The size of the preload can be adjusted by bending the adjusting tabs 9, 9 '. This creates a stable joint of the anchor. The distance h in FIG. 9 corresponds to the required play between an adjusting spring 12 or 12 'and the stop 17. which is permanently connected to the armature or is part of it. In a further embodiment of the invention, it is possible to shift the stable central position of the armature created in this way by adjusting the setting block 16 in one direction or the other.
Fig. 9 zeigt das Kräftediagramm bei mittlerer Ruhelage. Es ist: Ai4 = M2 —/3 bzw. M4 = M2 — /3.Fig. 9 shows the force diagram for an average rest position. It is: Ai 4 = M 2 - / 3 or M 4 = M 2 - / 3 .
Da im Bereich der Mittellage des Ankers keine nennenswerten Dauermagnetkräfte wirken, wird der Anker etwa mit der Kraft P„ bzw. P^ fixiert. Die beidseitige Rückstellkraft beträgt: PK = P3 - P- im kalten und Px' = P3 — P- im warmen Zustand.Since no noteworthy permanent magnetic forces act in the area of the central position of the armature, the armature is fixed with the force P 1 or P 1, for example. The restoring force on both sides is: P K = P 3 - P- in the cold and P x '= P 3 - P- in the warm state.
F i g. 10 zeigt das Kräftediagramm bei drei stabilen Ruhelagen des Ankers, wobei die Justierfedern 12, 12' eine flachere Fedencharakteristik /4 besitzen als /3 für die mittlere Ruhelage und den Anker 1 über den Anschlag 17 mit der Kraft P9 in Mitteiposition hält. Der Kraft-Weg-Verlauf M5 = M1 - /4 bzw. M5' = M2 — /4 ändert im Verlauf der Ankerbewegung die Kraftrichtung so, daß der Anker mit der Stellkraft P1, = P3 — Ρίο im kalten und mit Pi1 = P3 — P10 im warmen Zustand an den Polschuhen 4 bzw. 4' anliegt. Auch in diesem Falle ist im warmen Zustand eine geringere Stellkraft P'n von der Erregerleistung zu überwinden als im kalten Zustand P11. Alle diese Funktionen könnten ohne Speicherung eines wesentlichen Teiles der Anzugskraft für die Kontaklkraft P2 nicht befriedigend erfüllt werden. Insbesondere ließen sich die stabile Mittellage des Ankers, entsprechend dem Diagramm nach F i g. 9, und die drei stabilen Ruhelagen des Ankers, entsprechend dem Diagramm nach Fig. 10, ohne Speicherung eines wesentlichen Teiles der dauermagnetischen Anzugskraft für die Kontaktkraft P2 deshalb nicht verwirklichen, weil mit der bekannten Verwendung von nur einer Kompensalionsfeder immer nur eine bestimmte Kraft über einen bestimmten Weg gespeichert werden kann, womit sich die eingangs erwähnten nachteiligen komplexen Zusammenhänge eines elektromagnetischen Relais nicht beseitigen lassen.F i g. 10 shows the force diagram with three stable rest positions of the armature, the adjusting springs 12, 12 'having a flatter spring characteristic / 4 than / 3 for the middle rest position and holding the armature 1 in the center position via the stop 17 with the force P 9. The force- displacement curve M 5 = M 1 - / 4 or M 5 '= M 2 - / 4 changes the direction of force in the course of the armature movement so that the armature with the actuating force P 1 , = P 3 - Ρίο in the cold and with Pi 1 = P 3 - P 10 in the warm state on the pole pieces 4 or 4 '. In this case, too, a lower actuating force P ' n has to be overcome by the excitation power in the warm state than in the cold state P 11 . All these functions could not be satisfactorily fulfilled without storing a substantial part of the attraction force for the contact force P 2. In particular, the stable central position of the anchor, according to the diagram in FIG. 9, and the three stable rest positions of the armature, according to the diagram of FIG. 10, without storing a substantial part of the permanent magnetic attraction force for the contact force P 2 therefore not be realized because with the known use of only one compensation spring only a certain force over a certain way can be stored, so that the disadvantageous complex relationships of an electromagnetic relay mentioned at the beginning cannot be eliminated.
Die Erfindung beseitigt aber nicht nur derartige Nachteile, sondern schafft ein Relais mit stabilen einseitigen, zweiseitigen, mittleren und sogar drei stabilen Ruhelagen des Ankers mit und ohne Kompensation von Temperatureinflüssen.The invention not only eliminates such disadvantages, but also creates a relay with stable one-sided, two-sided, middle and even three stable rest positions of the anchor with and without compensation of temperature influences.
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