DE1954096U

DE1954096U - Elektromagnetisches relais.

Info

Publication number: DE1954096U
Application number: DE1966L0043491
Authority: DE
Original assignee: Landis and Gyr AG
Current assignee: Landis and Gyr AG
Priority date: 1966-11-25
Filing date: 1966-11-25
Publication date: 1967-01-26

Description

RA.-B027549 25.11,68

Pall 1345

Patentanwalt 1 24

Dr.lng. Alfred Schulze

Berlin-Wilmersdorf
" Straße )<&

IANDIS & GIR AG_? ZUG (Schweiz)

Elektromagnetisches Relais

Es sind bereits viele Ausführungsformen von elektromagnetischen Relais mit einem Magnetkreis, einem beweglichen Anker, einem Dauermagneten für d're. Erzeugung eines den Anker im Magnetkreis in einer bestimmten Ruhelage haltenden Dauerflusses und mit mindestens einer Erregerwicklung,, welche bei Stromdurchfluss durch Aenderung der- Plussverteilung die Verschiebung des Ankers in eine Arbeitsstellung bewirkt, bekannt geworden,.

'R.C,/fJM/CW

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Der Anker kann sich parallel zu sich selbst in einer translatorischen Bewegung verschieben oder er führt eine Dreh- oder Kippbewegung aus,

Diese bekannten elektromagnetischen Relais haben viele Anwendungsmöglichkeiten, z_tB, bei Fehlerstromschutzschaltern oder bei Plammenüberwachungsgeräten von automatischen Heizanlagen.« Wesentlich ist in allen Fällen, dass die Erregung des Relais die Verschiebung des Ankers bewirkt und dass diese Bewegung zur mechanischen Steuerung einer beliebigen Einrichtung dient.

I&e bei der Auslösung des Relais dem Anker übermittelte Energie ist in der Hauptsache von der auf die Erregerwicklung übertragenen elektrischen Energie und von der Dimensionierung des Relais abhängig. Das gleiche gilt für die Geschwindigkeit der Ankerverschiebung,

Es ergibt sich dadurch, dass weder die dem Anker innewohnende Energie noch die Ankergeschwindigkeit, insbesondere am Ende der Verschiebung, über eine bestimmte Grenze erhöht werden können, ausser dass dem Relais praktisch nicht in Frage kommende Dimensionen gegeben würden,

Die vorliegende Erfindung bezweckt, diese Einschränkungen der bekannten Relais zu umgehen und zwar sowohl bezüglich der am mechanischen Ausgang des Relais verfügbaren mechanischen Leistung als auch bezüglich der Geschwindigkeit der Verschiebung des den mechanischen Ausgang des Relais bildenden Teiles,

/R.Ol/CM/cw ./,

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Die Erfindung betrifft insbesondere ein Relais der eingangs erläuterten Art, bei welchem jedoch die Fachteile desselben dadurch umgangen sind, dass der Anker bei Erregung der Erregerwicklung am Anfang seiner Bewegung mittels Bewegungsübertragungsgliedern einen den mechanischen Ausgang des Relais bildenden Steuerteil entklinkt., welcher sich unter der Wirkung eines Kraftmittels schlagartig und rasch mit einer Energie bewegt, die grosser als diejenigen des Ankers ist.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt.

Es zeigen?

Fig, 1 einen Längsschnitt durch ein Relais mit Kippanker,

Pig, 2 einen Schnitt gemäss der Schnittlinie I-I in Fig. 1,

Flg., 3 die Anordnung eines Dauermagneten als Kraftmittel,

Fig., 4 schematisch dargestellte Bewegungsübertragungsglieder,

Fig, 5 einen Längsschnitt durch ein Relais mit ·—.--, einem eine translatorische Bewegung aus

führenden Anker und

Fig, 6 einen Schnitt gemäss der Schnittlinie H-II in Fig, 5

'R, O,/GM/ cw .,/,

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Das in den Pig» i und 2 dargestellte Relais befindet sich in Ruhestellung» Es besteht aus einem Träger 1 ,aus nichtmagnetischem Material, auf welchem die einzelnen !£eile des Relais angeordnet sind,. Sine auf dem Träger 1 aufgesetzte Schutzhaube 2 schliesst das Relais dicht ab* Das eigentliche Relais besteht aus einem Dauermagneten 3> einem U-förmigen Magnetkreis 4 mit den Schenkeln 5 und 6, auf denen ein Anker 7 aufliegt, -einem G-egenpolstück 8 und aus zwei auf den Schenkeln 5,6 angeordneten Erregerwicklungen 9 und 10,=Eine Abtaststange 11 wird unter der Wirkung einer Druckfeder 12 gegen die Mitte des Ankers 7 leicht angedrückt gehalten..In einer im Träger 1 vorgesehenen Nute 13 ist eine Verriegelungsklinke 14 längsverschiebbar gelagert _} welche mit ihrem linken Ende mittels einer Feder 15 gegen die Abtaststange 11 gedruckt gehalten ist. Eine senkrecht angeordnete Steuerstange 16, welche den mechanischen Ausgang des Relais bildet, ist in einer im Träger 1 vertikal angeordneten Oeffnung 17 längsverschiebbar gelagert. Heber einen an der Steuerstange 16 fest angeordneten Finger 18 steht die Steuerstange 16 unter der Wirkung einer Druckfeder 19, welche sich mit ihrem unteren Ende gegen eine um die Oeffnung 17 vorgesehene Schulter 20 des Trägers 1 abstützt* Die Steuerstange 16 weist eine als Anschlag dienende Eindrehung 21 auf und ihr oberes Ende 22 ragt aus der Schutzhaube 2 heraus,.

l/R.C/CM/cw ./.

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In der dargestellten Ruhelage bewirkt der Dauermagnet 3 einen konstanten magnetischen Fluss im U-förmigen Magnetkreis 4 mit den Schenkeln 5>6, Anker 7 und Gegenpolstück 8. Dieser konstante magnetische Fluss erzeugt zwischen dem Anker 7 und den oberen Enden der Schenkel 5j>6 eine konstante Anzugskraft» Diese ist so gross, dass der Anker 7 gegen die Schenkel 5*6 des Magnetkreises 4 trotz der Gegenwirkung der Druckfeder 12 auf die Abtaststange 11 angezogen gehalten wird.. Diese durch den Anker 7 gehaltene Abtaststange 11 blockiert ihrerseits die Verriegelungsklinke 14, welche mit ihrem rechten Ende 23 die Steuerstange 16 eingeklinkt hält, z*B. dadurch, dass dieses rechte Ende 23 in die Eindrehung 21 der Steuerstange 16 eingreift.

Wenn die Erregerwicklungen 9,10 bei der Erregung und Auslösung des Relais von einem Strom durchflossen werden, bewirkt der dadurch erzeugte magnetische Fluss eine Verkleinerung der durch den Dauerfluss erzeugten konstanten Anzugskraft^ z.B. zwischen dem Pol des Schenkels 5 und dem Anker 7? und eine Vergrösserung derselben, z,B* z~w±schen dem Pol des Schenkels und dem Anker 7, je nach der Richtung des Erregerstromes,Dies hat unter der Wirkung der Druckfeder 12 und des über den Magnetkreis 4 und das Gegenpolstück 8 wirkenden Dauerflusses das Kippen des Ankers 7 zur Folge. Dadurch wird das obere Ende der Abtaststange 11 befreit und diese wird von der Druckfeder 12 nach oben bewegt, wodurch die Verriegelungsklinke 14 entklinkt wird und sich unter-der Wirkung der Feder 15 nach links bewegt. l/R.C,/CM/cw ,/.

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Diese Bewegung bewirkt die Entklinkung der unter der Wirkung der Druckfeder 19 stehenden Steuerstange 16, Die in der Druckfeder 19 gespeicherte Energie kommt dann ausserhalb des Relais in Porm einer raschen Bewegung der Steuerstange 16 zur Wirkung, Die Bewegung der Steuerstange 16 kann z,B,. zur Betätigung eines Kontaktes oder zur Entriegelung eines Schalters dienen,

Die durch die Entspannung der Druckfeder 19 zur Verfügung stehende Energie ist um ein Mehrfaches grosser als diejenige^ die durch den Anker 7 selbst geliefert weiden könnte, dies umsomehr, als der Anker 7 während seiner Bewegung auf den Pinger 18 aufschlägt und somit die Wirkung der Druckfeder 19 unterstützt.

Die Wiederinbetriebsetzung des Relais erfolgt einfach dadurch, dass das obere Ende 22 der Steuerstange 16 gegen das Innere des Relais gedrückt wird. Der Pinger 18 drückt dann den Anker 7 gegen die Pole der Schenkel 5,6 des Magnetkreises 4, wodurch auch die Abtaststange 11 nach unten gedrückt wird. Ihr unteres Ende wirkt dadurch auf das mit /einer geneigten Pläche versehene linke Ende der Verriegelungsklinke 14; dieses wird somit unter Spannen der Peder 15 nach rechts bewegt, Da die Steuerstange 16 in die Oeffnung 17 versenkt gehalten wird, kann das rächte Ende 23 der Verriegelungsklinke 14 in. die Eindrehung 21 der Steuerstange 16 eingreifen und diese somit verklinken,. .

f/R.C./CM/cw ./,

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Das so verklinkte Relais ist dann für eine weitere Auslösung bereit»

In Pig. 3 ist ein in einer Abwinkelung 24 des Pingers 18 angeordneter Dauermagnet 25 schematisch dargestellt, der als Kraftmittel dient* Dieser Dauermagnet 25 übt auf die Steuerstange 16 eine Zugkraft aus und kann an Stelle der Druckfeder 19 als Kraftmittel dienen oder aber mit dieser zusammenwirken. Durch diese Massnahme bleibt die Wirkungsweise des Relais unberührt, ausser das durch den Dauermagneten 25 in vorteilhafter Weise eine während der Bewegung der Steuerstange 1 6 zunehmende Auslösekraft erzielt wird.

In Pig. 4 ist schematisch eine besonders einfache Lösung für die Ausbildung der Bewegungsübertragungsglieder zwischen der Abtaststange 11 und der Steuerstange 16 dargestellt. Die ■Verriegelungsklinke 14 weist in diesem Falle nicht nur an ihrem linken Ende 26 eine abgeschrägte Fläche auf, sondern auch an ihrem rechten Ende 23« Die am Ende 23 vorgesehene schräge Fläche wirkt mit einem an der Steuerstange 16 vorgesehenen konischen Teil 27 zusammen. Dadurch kann die Bewegung der Abtaststange 11 auf die Steuerstange 16 und umgekehrt die Bewegung der Steuerstange 16 auf die Abtaststange 11 zur Wirkung kommen,, ohne dass die Yerriegelungsklinke 14 unter Federwirkung stehen muss. .

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Das Verriegelungsorgan kann auch durch einen Hebel oder durch mindestens eine Kugel oder Rolle ausgebildet sein, wobei die-* se Teile unter Federwirkung stehen können.

Das in den Pig. 5 und 6 dargestellte Relais unterscheidet sich von dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten lediglich dadurch, dass sein Anker 7 nicht eine Kippbewegung, sondern eine translatorische Bewegung ausführt, was eine entsprechende Ausbildung seines magnetischen Kreises bedingt, In den Fig. 5 und 6 sind alle Teile, die mit denjenigen der Fig,. 1 und 2 übereinstimmen,, mit gleichen Bezugszeichen versehen. Der magnetische Kreis dieses Relais umfasst einen U-förmigen Magnetkreis 4 mit Schenkeln 5,6, einen mit der Abtaststange 11 fest verbundenen Anker I₁ der in seiner Ruhestellung auf den Polen der beiden Schenkel 5,6 aufliegt, und einen Dauermagneten 28,. der zwischen zwei Polstücken 29 angeordnet ist, wobei diese einen gegebenenfalls einstellbaren luftspalt 30 bilden,..

Claims

SCHUTZAISPEUECHE

1. Elektromagnetisches Relais mit einem vom -Fluss mindestens eines Dauermagneten durchflossenen Magnetkreises, mindestens einer die Plussverteilung ändernden Erregerwicklung und mit einem im Magnetkreis angeordneten, beweglichen Anker, welcher durch Erregung der Erregerwicklung von einer Ruhelage in eine Arbeitslage bewegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (7) bei Erregung der Erregerwicklung (9, 10) am Anfang seiner Bewegung mittels Bewegungsübertragungsgliedern (11, 14; 15) ein den mechanischen Ausgang (22) des Relais bildendes

Steuerteil (16, 19» 21, 22) entklinkt, welches sich unter der ι

Wirkung einea Kraftmittels (19 bzw. 25) schlagartig und rasch mit einer Energie bewegt, dTe^x^grJ5sser als diejenige des Ankers (7) ist.

2. Elektromagnetisches Relais nach Schutzanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerteil eine l&ngsverschiebbar gelagerte Steuerstange (16) ist.

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3. Elektromagnetisches Relais nach Schutzansprüchen. 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftmittel eine von der in ihrer Ruhelage verklinkten Steuerstange (16) gespannte -Druckfeder (19) ist.

4. Elektromagnetisches Relais nach Schutzansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftmittel ein mit der Steuerstange (16) fest verbundener, bei der Entklinkung derselben von einem Teil (8) des Magnetkreises (3, 4, 7, 8 bzw. 28, 4, 7) angezogener Dauermagnet (25) ist.

5. Elektromagnetisches Relais nach Schutzansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsübertragungsglieder .eine die Lage des Ankers (7) abtastende und mit einer unter Federwirkung (15) stehenden Verriegelungsklinke (14) für die Verklinkung der Steuerstange (16) in Wirkverbindung stehende Abtaststange (11) umfasst.

6. Elektromagnetisches Relais nach Schutzansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Relaisteile auf einem aus nichtmagnetischem Material hergestellten Träger (1) angeordnet und von einer dicht abschliessenden Schutzhaube (2) umschlossen sind, aus der nur ein Ende (22) der Steuerstange (16) hinausragt .

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L.G./CM/cw