DE2106764B2 - Polarisiertes elektromagnetisches relais - Google Patents

Description

Gegenstand der Hauptpatentanmeldung ist ein polarisiertes elektromagnetisches Relais mit einem E-förmigen Kernjoch, einem auf den Enden des Kernjoches aufliegenden U-förmigen Anker, einem Spulenkörper mit angeformter Führung für einen Kontaktbetätigungsschieber, einem unterhalb des Eisenkreises liegenden Kontaktfedersatz, einem auf dem Quersteg des E-förmigen Kernjoches aufgesetzten Dauermagneten und einem auf dem Dauermagneten liegenden U-förmigen Joch von solcher Ausbildung, daß der von Federn geführte Anker in der ersten stabilen Position von dem U-förmigen Joch und dem Mittelschenkel des

ίο E-förmigen Kernjoches und in der zweiten stabilen Position von dem U-förmigen Joch und den verkürzten Außenschenkeln des E-förmigen Kernjoches gehalten wird.

In dem in der Hauptpatentanmeldung ausgeführten Ausführungsbeispiel sind die Endkanten der Außenschenkel des Kernjoches nach oben abgewinkelt und bilden Schneidenlager für den Anker. Diese Schneidenlager sollen bewirken, daß das obere Ankerende bei der Umschaltung des Ankers angehoben und zwangläufig in den Anziehungsbereich des U-förmigen Joches gebracht wird.

Der Zusatzerfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Erregerleistung eines derartigen polarisierten Re- ( lais noch wesentlich herabzusetzen und zugleich den

a5 konstruktiven Aufbau weiter zu vereinfachen.

Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die langgestreckten Haltefedern am Quersteg des E-förmigen Kernjoches und an der Unterseite des Ankers in Höhe seiner imaginären Drehachse befestigt sind.

Gemäß der weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind Anker und Kernjoch im Bereich ihrer Berührungsflächen eben ausgebildet, und die Federn bilden im Bereich dieser Berührungsflächen einen Zwangsluftspalt.

Durch die Verwendung sehr langer und schmaler Federn, die am Anker in der imaginären Drehachse eingreifen, bleibt das auf den Anker ausgeübte Federmoment gering, so daß man mit kleinerer Erregerleistung auskommt. Da die Berührungsflächen zwischen den Außenschenkeln des E-förmigen Kernjoches und dem Anker eben gehalten sind, werden zusätzliche Arbeitsschritte eingespart. Außerdem hat sich herausgestellt, daß man mit einem wesentlich kürzeren {

Dauermagneten auskommt, der zwischen den Halteschrauben des Relaissystems festgeklemmt werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand von F i g. 1 bis 3 der Zeichnung erläutert.

F i g. 1 zeigt eine auseinandergezogene Darstellung des kompletten Relais;

in Fig. 2 und 3 sind die Eisenkreise des Relais mit den verschiedenen Ankerstellungen schematisch dargestellt.

Einander entsprechende Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

In F i g. 1 ist mit 1 ein Kontaktträgerkörper bezeichnet, in den ein Spulenkörper 2 eingesetzt ist. Das E-förmige Kernjoch 3 wird mit dem Mittelschenkel 3 a durch die Öffnung im Spulenkörper 2 hindurchgesteckt. Die Außenschenkel 3 b, 3 c des Kernjoches sind verkürzt und weisen ebene Auflageflächen für den U-förmigen Anker 4 auf. Der Anker 4 ist mit Ankerhaltefedern 5, 6 verbunden, die relativ lang und schmal ausgebildet sind. Die Haltefedern sind an ihrem rechten Ende verbreitert und mit Aussparungen versehen, die entsprechenden Befestigungsbutzen auf dem .Quersteg des E-förmigen Kernjoches angepaßt

sind. Die Federn 5 und 6 sind durch Schweißung oder Nietung an der Unterseite des Ankers 4 in Höhe der imaginären Ankerdrehachsc A B befestigt. Durch diese Befestigungsart werden die Federn bei Drehung des Ankers relativ wenig verformt, so daß die Federrückwirkung klein bleibt. Mit 7 ist ein quaderförmiger Dauermagnet bezeichnet, dessen Höhe etwa 1,5- bis zweimal so groß ist wie die Dicke des Ankers 4. Der Dauermagnet wird mit Hilfe eines U-förmigen Joches 8 und der Schrauben 9, 10 auf dem Quersteg des U-förmigen Kernjoches festgeklemmt. Der Magnet ist seitlich mit halbzylindrischen Aussparungen versehen, die eine selbsttätige Justierung des Magneten zwischen den Schrauben 9,10 bewirken. Der Magnet ist in Richtung seiner kleinsten Abmessung aufmagnetisiert. Zur definierten Befestigung des U-förmigen Joches 8 dienen weiterhin zwei Kunststoffquader 11 und 12, die die gleiche Dicke aufweisen wie der Magnet 7. Diese Kunststoffquader sind an ihrer Unterseite mit Aussparungen versehen, in die die Befestigungsbutzen des E-förmigen Kernjoches hineingreifen. In ihrem linken Teil weisen die Kunststoffquader tunnelförmige Aussparungen auf, die eine freie Bewegung der Federn 5 und 6 beim Umschaltvorgang ermöglichen. Mit 13 ist ein aus Kunststoff bestehender Betätigungsschieber bezeichnet, der in einer Aussparung des linken Flansches des Spulenkörpers 2 verschiebbar gelagert ist.

Zur Erleichterung der Montage können die Federn 5, 6 durch einen Hilfssteg 14 miteinander verbunden sein, der Sollbruchstellen aufweist. Mit 15 ist ein Hilfssteg angedeutet, der vor der Montage die Kunststoffquader 11 und 12 miteinander verbindet und der ebenfalls mit Sollbruchstellen versehen ist. Die Hilfsstege 14 und 15 werden nach dem Zusammenbau des kompletten Relais entweder von Hand abgebrochen oder mit Hilfe einer Vorrichtung abgeschert.

Die Zeichnung läßt erkennen, daß der Mittelschenkel 3 α des E-förmigen Kernjoches an seinem linken Ende am Querschnitt verjüngt und an der Oberseite abgeschrägt ist. Diese Querschnittsverjüngung bewirkt in Verbindung mit einer entsprechenden Querschnittsverjüngung am Anker 4 einen sogenannten Islhmus-Effekt, der das Umschaltverhalten des Relais wesentlich verbessert. Die abgeschrägte obere Fläche bewirkt, daß der Anker in der einen Schaltstellung satt auf dem Mittelsteg des Kernjoches aufliegt.

F i g. 2 zeigt schematisch von der Seite den Eisenkreis des Relais. Über dem E-förmigen Kernjoch 3 ist der Dauermagnet 7 angeordnet, der entsprechend den Polangaben /V und 5 magnetisiert ist. Oberhalb des Magneten liegt das U-förmige Joch 8. Die Spule 2, die sich auf dem Mittelschenkel 3 a des Kernjoches befindet, ist nur angedeutet. Der U-förmige Anker 4 nimmt eine stabile Position ein, die der Ruhelage des Relais entspricht. In dieser Ruhelage sind die Kontaktfedern nicht ausgelenkt und demzufolge die Ruhekontakte geschlossen. Man erkennt aus der Zeichnung, daß der permanent-magnetische Fluß vom Nordpol des Magneten 7 über das U-Joch 8, den Anker 4 und die verkürzten Außenschenkel des E-förmigen Kernjoches verläuft. Wenn jetzt die Spule 2 so erregt wird, daß am Ende des Kernjochschenkels 3 α ein starker Nordpol entsteht, wird der Quersteg des U-förmigen Ankers 4 von diesem Nordpol angezogen, und der Anker kippt in die zweite stabile Lage, die in F i g. 3 eingezeichnet ist. Bei diesem Umschaltvorgang kehrt sich die Flußrichtung in den Seitenschenkeln des Ankers um. Die Kontaktfedern werden in die Arbeitsstellung umgeschaltet. Nach dem Abklingen des Umschaltimpulses verläuft der Dauermagnetfluß vom Nordpol des Magneten 7 über die Schenkel des U-förmigen Joches 8, den Anker 4 und den Mittelschenkel 3 α des E-förmigen Kernjoches 3 zum Südpol des Magneten.

Wenn jetzt die Spule in entgegengesetzter Richtung erregt wird, überlagert sich das Spulenfeld dem Dauermagnetfeld derart, daß der Anker 4 abgestoßen und wiederum in die erste stabile Lage zurückbewegt wird.

Die Amperewindungszahl der Relaisspule für die Erregung in der einen oder anderen Richtung muß so groß sein, daß der Dauermagnetfluß jeweils kurzzeitig aufgehoben wird. Unter dieser Voraussetzung kann der Anker über die vorhandenen Arbeitsluftspalte so angezogen bzw. abgestoßen werden, daß er von der einen stabilen Position in die andere überwechselt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (8)

Patentansprüche:

1. Polarisiertes elektromagnetisches Relais nach Patentanmeldung P 20 54 051.6 mit einem E-förmigen Kernjoch, einem auf den Enden des Kernjoches aufliegenden U-förmigen Anker, einem Spulenkörper mit angeformter Führung für einen Kontaktbetätigungsschieber, einem unterhalb des Eisenkreises liegenden Kontaktfedersatz, einem auf den Quersteg des E-förmigen Kernjoches aufgesetzten Dauermagneten und einem auf dem Dauermagneten liegenden U-förmigen Joch von solcher Ausbildung, daß der von Federn geführte Anker in der ersten stabilen Position von dem U-förmigen Joch und dem Mittelschenkel des E-förmigen Kernjoches und in der zweiten stabilen Position von dem U-förmigen Joch und den verkürzten Außenschenkeln des E-förmigen Kernjoches gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß die langgestreckten Haltefedern (5, 6) am Quersteg des E-förmigen Kernjoches (3) und an der Unterseite des Ankers (4) in Höhe seiner imaginären Drehachse (A B) befestigt sind.

2. Polarisiertes elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des Dauermagneten (7) und damit der Abstand zwischen dem E-förmigen Kernjoch (3) und dem U-förmigen Joch (8) etwa 1,5- bis 2mal so groß ist wie die Dicke des Ankers (4).

3. Polarisiertes elektromagnetisches Relais nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Anker (4) und Kernjoch (3) im Bereich ihrer Berührungsflächen eben ausgebildet sind und daß die Federn (5, 6) im Bereich dieser Berührungsflächen einen Zwangsluftspalt bilden.

4. Polarisiertes elektromagnetisches Relais nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der quaderf örmige Dauermagnet (7) zwischen zwei Befestigungsschrauben (9,10) des Relaissystems angeordnet ist.

5. Polarisiertes elektromagnetisches Relais nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Außenschenkeln der Joche Kunststoffquader (11,12) von der Höhe des Dauermagneten (7) angeordnet sind.

6. Polarisiertes elektromagnetisches Relais nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das E-förmige Kernjoch (3) an der Befestigungsstelle der Federn (5, 6) Butzen aufweist und daß die Federn (5,6) sowie die Kunststoffquader (11,12) mit entsprechenden Aussparungen versehen sind.

7. Polarisiertes elektromagnetisches Relais nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (5, 6) und/oder die Kunststoff quader (11,12) paarweise mit Querstegen (14,15) versehen sind, die Sollbruchstellen aufweisen.

8. Polarisiertes elektromagnetisches Relais nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoff quader (11,12) an der Unterseite Aussparungen aufweisen, die eine unbehinderte Verformung der Federn (5, 6) beim Umschalten ermöglichen.