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Einrichtung zur Dämpfung von Kchtaktprellungen bei elektromagnetischen
Relais Die Erfindung bezicht sich auf eine Einrichtung zur Dämpfung der Kontaktprellungen
verursachenden Nachschwingbewegungen des Ankern elektromagnetischer Relais. Es ist
bekannt, daß zur Vorbinderung von an den Anschlagstellen des Ankers auftretenden
Nachschwingbewegungen Reibfedersyuteme verwendet werden, um die freiwerdende und
zu Kontaktschwingungen führende kinetische Energie durch Reibung in Wärme umzusetzen.
Je geringer nämlich die Nachschwingbewegungen des Ankere sind, umso kleiner sind
dann auch die Prellungen der Kontakteinrichtungen. Dies hängt damit zusammen, daß
im Falle des Nachschwingens des Ankers, beispielsweise bei Ruhekontakten, ein mehrfaches
Öffnen dieser Kontakte eintritt. Die neuerdings bei elektromagnetischen Relais angestrebte
und auch in großem Maße erreichte reibfreie Lagerung des Ankers erhöht neben den
damit für die Arbeitsweise den Relais sich ergebenden Vorteil naturgemäß aber auch
die Nachschwingneigung des Ankers.
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Die Prollungen bei Kontaktanordnungen haben vor allem eine große Bedeutung
im Zusammenhang mit der Lebensdauer der Kuntakte bzw. mit ihrer betriebsmäßigen
Störanfälligkeit.
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Die vielfach verwendeten mechanischen Reibfederanordnungen haben
den Nachteil, daß die Reibungsverhältnisse durch Verschleiß der Reibfederteile relativ
großen Veränderungen unterwerfen sind. Dazu kommt, daß durch das dauernde gleiten
der aufeinanderreibenden Flachen ein mehr oder minder großer metallischer Abrieb
entsteht, welcher SiCh auf den Gleitflüchen und den umgebenden Teilen niederschlät.
Außerdem bilden sich auf den Reibflächen bei bekannten prcllarmen Kontaktanordnungen
oft Riefen uni Erhebungen, die vielfach eine erhebliche Reibungsarbeit erfordern,
um ein Zuleiten der Reibflächen zu ermöglichen. Ein grundsätzlicher Nachteil der
beschriebenen Dämpfungsmittel liegt forner noch darin, daß die Reibverhältnisse
vor allem während der ersten Betriebszeit nicht konstant bleiben, so daß erst eine
gewisse Einlaufzeit erforderlich ist, bevor eine endgültige Einstellung des Relais
überhaupt möglich ist. Bei längerem Betrieb en-tstcht dann später, wie bereits erwähnt,
ein bestimmter Abrieb, so daß nach einer bestimmten Zahl von Schaltspielen eine
Wartung in orm der Reinigung der Reibstellen erforderlich wird. Die in diesem Zusammenhang
notwendigen Wartungsarbeiten stellen naturgemäß auch ein wirtschaftliches Yroblem
bl am dar Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, eine Dämpfungsvorrichtung gegen
die Nachschwingbewegungen des Ankers eines elektromagnetischen Relais zu schaffen,
bei der eine gleichbleibende Reibdämpfung über einen so langen Zeitraum erhalten
werden kann, die in der Größenordnung der lebensdauer des Relais liegt. Außerdem
wird die Forderung gestellt, daß die Reibwerte von der ersten Inbetriebnahme des
Relais an völlig gleichbleibend sind, so daß sich eine Einlaufzeit erübrigt.
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Terner soll die Dämpfungseinrichtung ein Minimum an Platzbedarf benötigen,
wobei vor allem eine besonders niedrige Bauhöhe von Bedeutung ist.
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Dic gestellten Forderungen werden bei einer Einrichtung der eingangs
näher bezeichneten Art dadurch erfüllt, daß der durch eine Verlängerung des Spulenkörpers
gehalt orte Anschlag für den Anker als Dämpfungsplatte aus Elastomer, vorzugsweise
aus dem unter dem Warennamen bekannten "Viton", ausgebildet ist, gegen die der Anker
mit eincr nasenförmigen Erhöhung beim Erreichen der Ruhestellung anschlägt. Gegenüber
bekannten Dämpfungseinrichtungen ergibt sich durch die erfindungsgemäße Lösung nicht
nur eine extreme Herabsetzung der Anzahl der Prellungen und damit der Prellzeit
an dem beispielsweise vorhandenen Ruhekontakt und damit gegenüber anderen Dämpfungseinrichtungen
eine hohe Lebensdauer der Kontaktanordnung. Der vorschleiß an der Anschlag-bzw.
Reibstelle ist bei Anwendung des vorgenannten Werkstoffs besonders gering, so daß
sich damit auch aus diesem Grunde eine höhere Lebensdauer ohne Wartung des Relais
ergibt.
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Darüber hinaus bedeutet ein kleinerer Verschleiß der Dämpfungsrlittcl
auch zwangsläufig eine geringere Verunreinigung innerhalb des Relaissys-tems und
damit eine Verkleinerung der Störanfälligkeit der zugeordneten Kontakte.
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L:iflO bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sicht vor, daß die
Dämpfungsplatte durch die Verlängerung des Spulenkörpers rahmenförmig gehaltert
ist. Diese besondere Befestigungsart der Dämpfungsplatte erfordert einen geringen
Platzbedarf, so daß sich die Bauhöhe des Relais bei Vorhandensein der Dämpfungseinrichtung
praktisch nicht erhöht. Die rahmenförmige Halterung der Dämpfungsplatte bewirkt,
daß die Platz während des Dämpfungsvorgangs sov:oh1 auf Druck als auch auf Biegung
beansprucht wird, so daß der Wirkungsgrad der Dämpfung als optimal angesehen werden
kann. Dabei ist es besonders vorteilhaft, daß die nasenförmige Erhöhung des Ankers
als Warze ausgebildet ist, die beiia Berühren der Dämpfungsplatte sich etwa in ihrer
Mitte befindet. Im übrigen ist es zweckmäßig, die Befe-tigungr der Dämpfungsplatte
in ihrer Halterung durch Kleben vorzunchmen.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus nachfolgender
Beschreibung eines Ausführungsbeispiels.
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Es zeigen Fig. 1a und ib ein elektromagnetisches Flachrelais mit der
erfinedungsgemäßen Dämpfungseinrichtung in schaubildlicher Darstellung, Fig. 2 eiuc
spezielle Einzelheit des Relais in schematischer Darstellung, aus der das Wesen-
der Erfindung deutlich erkennbar ist.
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In- den Fig. 1a und 1b ist eine in zwei Baugruppen aufgeteilte Anordnung
eines elektromagnetischen Placrelais gezeigt, wobei die Fig.1a im wesentlichen das
Elektromagnetsystem wiedergibt, während die Fig. 1b die Halterung mit der vom Relaisanker
betätigten Kontaktanordnung zeigt. Die hierbei dargestellten Baugruppen entsprechen
der Form, wie sie fertigungsmäßig zusammengefaßt sind. Das in Fig. 1 a gezeigte
Elektromagnetsystem besitzt einen Spulelllrörper 1 auf den die Erregerwicklung 1b
aufgebracht ist. Eine Verlängerung 1a des Spulenkörpers 1 dient als Halterung für
den prollvermindernden Anschlag des Ankers 2, der mit seinen Betätigungspimpeln
2b betriebsmäßig die in Fig. 1b gezeigte Kontaktanordnung 5 in Pfeilrichtung betätigt.
In Ruhestellung des Ankers 2, der auf einem E-förmigen Joch 4 gelagert ist und dabei
mit Hilfe von zwei Ankerfedern 20 seine Rückstellkraft erhält, Biegt der Anker in
der Nähe der Verlängerung 1a des Spulenkörpers 1. Die Anlagestelle ist jedoch nicht
unmittelbar all dieser Verlängerung, sondern an dem von der rahmenförmigen Verlängerung
1 a gehalterten Dämpfungsplatte 3.
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Um definierte Verhältnisse zu schaffen, liegt auf der Dämpfungsplatte
3 der Ander 2 auch nicht flächenmäßig an, sondern es befindet sich auf dem Anker
2 eine nasenförmige Erhöhung 2a. Durch eine entsprechende Position dieser Erhöhung
kann erreicht werden, daß der Anker 2 die Dämpfungsplatte 3 etwa in ihrcr Mitte
berührt bzvi. beim Zurückschwingen
des Ankers in die Ruhestellung
auf die Dämpfungsplatte 3 etwa in der Mitte aufschlägt. Die schematische Darstellung
nach Fig. 2, die lediglich die Vorderansicht der Dämpfungseinrichtung wiedergibt,
läßt erkennen, daß die nasenförmige Erhöhung 2a des Ankers 2 auf die Dämpfungsplatte
3 im Sinne einer Druck- und Biegebeanspruchung wirkt.
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Schwingt der Anker 2 daher beim Abfallen in die Ruhestellung, so entsteht
durch das Auftreffen der nasenförmigen Erhöhung 2a auf die Dämpfungaplatte 3 eine
Kombinationsbeanspruchung, so daß eine optimale Dämpfung für die Nachschwingbewegungen
des Ankers erreicht wird. Durch die weitgehende Verhinderung des Nachschwingens
des Ankers werden, wie Versuche bewiesen haben, Prollungen weitgehend beseitigt.
Damit ergibt sich zwangshäufig eine für die Praxis ausreichende Herabse-tzung der
Prellungen am vorhandenen Ruhekontakt. Diese Rückwirkung auf die von Anker betätigten
Kontakte tritt darum zwingend ein, weil, wie Fig. 1b deu-tlich zeigt, nach dei.i
Zusammenbau der beiden Baugruppen die Pimpel 2b des Ankers 2 unmittelbar mit den
Betätigungsfedern der Kontaktanordnung 5 des Relais mechanisch gekoppelt sind. Jede
Verhinderung der Nachschwingbelegung des Ankers stellt daher zwangsläufig eine Verhinderung
des Kentaktprellens dar und erhöht somit die Lebensdauer der jeweilig von den Prollungen
beeinflußten Schaltkontakte.
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4 Patent ansprüche 2 Figuren