DE2405104A1 - Loskontaktantrieb bei elektromagnetischen relais - Google Patents

Description

300/235

EIMEG Elektrο-Mechanik GmbH

Loskontaktantrieb
bei elektromagnetischen Relais

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais mit von einem Magnetanker betätigten Los- und Festkontakten.

Derartige elektromagnetische Relais besitzen einen Elektromagneten, bei dessen Erregung ein Magnetanker verschwenkt wird und dabei Kontakte betätigt. Bekannterweise sind solche Kontakte an Kontaktfedern von einem oder mehreren Federsätzen angebracht, die sich aus Loskontaktfed.ern und Festkontaktfedern zusammensetzen. Dabei wird die Bewegung des Magnetankers über Betätigungsstege auf die Loskontaktfedern übertragen, so daß die Loskontakte gegenüber den Festkontakten bewegt und dabei Stromkreise geöffnet bzw,

— 2 —

5098 33/0407

geschlossen werden. Pur die Relativbewegung zwischen Loskontakten und Festkontakten müssen dabei einmal Betätigungsstege oder ähnliche Elemente vorgesehen sein, die mit dem Magnetanker verbunden und genau justiert werden müssen, damit sie zum richtigen Zeitpunkt in Bezug auf die Magnetankerbewegung an den Loskontaktfedern angreifen und somit ein Schalten der Loskontakte bewirken. Außer der genauen Justierung solcher Betätigungsstege müssen dabei aber auch noch die Loskontaktfedern und auch die Pestkontaktfedern beispielsweise durch Verbiegen genau justiert werden, da auch hierdurch der genaue Zeitpunkt des Öffnens und Schließens der Kontakte bestimmt wird. Insgesamt werden also mehrere Teile benötigt, die exakt gefertigt und genau justiert werden müssen, um ein sicheres Schalten des Relais zu ermöglichen. All dies wirkt sich aufgrund des Materialaufwandes und des Zeitaufwandes für die Montage und Justierung ungünstig auf den Gesamtpreis des Relais aus,

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, unter Vermeidung der genannten Nachteile ein Relais zu schaffen, bei dem der Antrieb der Loskontakte durch den Magnetanker auf vorteilhaftere Weise geschieht.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Loskontakte in starrer Verbindung mit dem Magnetanker angeordnet sind.

Durch die starre Verbindung der Loskontakte mit dem Hagnetanker entfallen dabei jegliche Loskontaktfedern und Betätigungsstege. Infolgedessen entfällt auch ein Justieren dieser Elemente. Pur eine sichere Punktionsweise braucht bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung nur die Lage der Fest-

~ 3 509833/0407

_ ¹Z __

kontakte, die "beispielsweise auf Eestkontaktfedern angebracht sein können, zum Beispiel durch deren Verbiegen gustiert zu werden. Durch diesen einzigen Justiervorgang wird dann erreicht, daß die Loskontakte in einer genau eingestellten Ankerhublage mit den Festkontakten in Berührung kommen bzw. diese verlassen. Außerdem kann durch eine solche Ausbildung auch Platz eingespart werden, da ein solcher für die Losfedern nicht vorgesehen zu sein braucht. Dabei wird zusätzlich ein sichereres Schalten der Eontakte erreicht, da die Ankerbewegung ohne Zwischenschaltung miteinander Zusammenarbeitender Übertragungsglieder unmittelbar die Schaltung der Kontakte bewirkt. Hierdurch wird auch ei- ne maximale Abhebegeschwindigkeit der Kontakte voneinander erzielt, da die Loskontakte sich mit der gleichen Beschleunigung wie der Magnetanker bewegen und nicht nur durch die Federwirkung der Kontaktfedern angetrieben werden. Dies wirkt sich positiv im Hinblick auf einen Kontaktabbrand aus, da sich wegen der hohen Geschwindigkeit der Loskontakte nicht so leicht ein kräftiger und langer andauernder Ablösefunken ausbilden kann. Zugleich wird aber durch diese Anordnung der Loskontakte auch die Prellneigung des Relais ganz wesentlich verringert, da die Loskontakte starr - also ohne zwischengeschaltete elastische Elemente - mit der Masse des Ankers verbunden sind, die in Zusammenwirken mit den Magnetkräften kein schwingungsfähiges Gebilde ausreichender G-fjte darstellt.

Obgleich die Loskontakte gemäß der Erfindung unmittelbar nur mit der notwendigen Isolierung auf dem Magnetanker angebracht sein können, wird gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform vorgeschlagen, daß an dem freien Ende oder den freien Enden des Magnetankers ein oder mehrere Isolierstoffkörper angebracht sind, die die Loskontakte darstellen-

■ - 4 609833/0407

de Kontaktflächen tragen. Zweckmäßigerweise sind diese Isolierstoffkörper dabei seitlich an den Enden des Magnetankers angebracht. Solche Isolierstoffkörper sind insofern förderlich, als sie gestatten, daß der oder die Polschuhe des Helais unmittelbar dem oder den Magnetankerenden gegenüberliegen und trotzdem die Loskontakte ebenfalls mit größtmöglichem Abstand von der Drehachse des Magnetankers befestigt sind und hinreichender Platz für die Anbringung der mit den Loskontakten zusammenarbeitenden Festkontakte vorhanden ist. Durch die somit geschaffene möglichst weite Entfernung der Loskontakte zur Magnetankerdrehachse ist entsprechend deren Geschwindigkeit gleich der größten Geschwindigkeit des Magnetankers, was sich positiv in Bezug auf ein schnelles Öffnen und Schließen der Kontakte auswirkt.

Die Anbringung der Loskontakte an den Isolierstoffkörpern ermöglicht in Weiterbildung der Erfindung-ebenfalls, daß hart- oder weichmagnetische Befestigungselemente für die Befestigung der Isolierstoffkörper am Magnetanker vorgesehen sind, die eine zu den Kontaktflächen parallel verlaufende Magnetflußkomponente erzeugen, oder daß an den Isolierstoffkörpern Permanentmagnete vorgesehen sind, die ebenfalls eine zu den Kontaktflächen parallel verlaufende Magnetflußkomponente erzeugen. Diese Befestigungselemente oder Permanentmagnet oder beide zusammen bewirken, daß auf einen zwischen der Kontaktfläche eines Isolierstoffkörpers und der Kontaktfläche einer Kontaktfeder entstehenden Funken eine parallel zu den Kontaktflächen und senkrecht zur Kontaktbewegungs- und Flußrichtung verlaufende Kraft ausgeübt wird, so daß ein solcher Funke über die Kontaktflächen wandert und nicht an bestimmten Punkten stehenbleibt. Hierdurch wird die Funkenerosion der Kontaktflächen wesent-

509833/0407

lieh herabgesetzt und somit die Lebensdauer des Relais verlängert.

Obgleich die Pestkontakte grundsätzlich an beliebigen Teilen angebracht sein können, die beispielsweise elastisch sind, ist in zweckmäßiger Weise vorgesehen, daß die den Loskontakten gegenüberstehenden Pestkontakte an Kontaktfedern angebracht sind. Hierdurch wird eine einfache Möglichkeit geschaffen, den Kontaktöffnungs- bzw. Kontaktschließzeitpunkt zu justieren. Dies kann durch entsprechendes Biegen der Kontaktfedern erreicht werden.

Im Hinblick auf eine verringerte Prellneigung ist es dabei vorteilhaft, daß die Kontaktfedern der Pestkontakte eine sehr hohe Pederkonstante besitzen, da hierdurch das günstige Prellverhalten weiter verbessert wird.

Damit eine elektrische Verbindung zu den Loskontakten geschaffen wird, die das energetische Verhalten des Magnetankers nicht ungünstig beeinflussen kann, wird für eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung vorgeschlagen, daß für die Loskontakte eine Stromzuführung mit äußerst geringer Pederkonstante vorgesehen ist.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in perspektivischer Darstellung ein bistabiles, polarisiertes Haftrelais, bei dem der besseren Übersicht wegen einige Teile weggeschnitten dargestellt sind.

Bei diesem Relais sind zwei konturengleiche, als rechteckförmige Ringe ausgebildete Joche 1 u. 2 vorgesehen, zwischen denen an gegenüberliegenden Seiten jeweils ein Permanentmagnet 3 und ein magnetisch leitendes Zwischenstück 4 angeordnet sind. In dem Bereich .zwischen den Ring-

609833/0407

Öffnungen der Joche 1 u. 2 ist ein eine Erregerspule 5 tragender Spulenkörper 6 angeordnet, in dem ein Magnetanker 7 mittels seiner Drehachse 8 in dem Spulenkörper verschwenkbar gelagert ist, so daß seine Enden jeweils mit diagonal gegenüberliegenden Jochteilen in Berührung kommen können»

An jedem Ende des Magnetankers 7 sind seitlich jeweils zwei Isolierstoffkörper 9 u. 10 angebracht, die beispielsweise aus Kunststoff bestehen können und mittels eines in einen jeweils am Ankerende vorgesehenen Schlitz 11 eingesetzten Befestigungselementes 12 in Form eines magnetisierbaren Stabes befestigt sind. Jeder dieser .Isolierstoffkörper 9 bzw. 10 besitzt auf seiner Ober- und seiner Unterseite jeweils einen Loskontakt 13 bzw« 14 in Form einer Kontaktfläche, die somit mit dem Drehanker bewegt werden. Jeder der loskontakte 13 u. 14 liegt dabei einer Kontaktfläche eines Festkontaktes 15 gegenüber, der an einer Kontaktfeder 16 bzw. 17 befestigt ist. Diese Kontaktfedern 16 u. 17 sind jeweils zwischen an den Ecken untergebrachten Abstandskörpern 18, 19 u. 20 gelagert. Dabei werden die Joche 1 u. 2 und die an allen Ecken befindlichen Abstandskörper 18, 19 u. 20 mit den dazugehörigen Kontaktfedern 16 u. 17 durch einen an jeder Ecke des Relais vorgesehenen Niet 21 zusammengepreßt und gehalten.

Für die Stromzuführung zu den Loskontakten ist jeder der Loskontakte 13 u. 14 mit einer langen, in Längsrichtung des Drehankers liegenden weichen Feder 22 verbunden, die über den jeweils zugehörigen Abstandskörper 19 nach draussen an den Rand des Relais geführt ist. Yor den Loskontakten 13 u. 14 sind an jedem der Isolierstoffkörper 9 bzw. 10 jeweils zwei Permanentmagnete 23 u. 24 angebracht,

609833/0407

die jeweils eine Flußkomponente in Richtung der Kontaktflächen der Loskontakte 13 u, 14 erzeugen. Diese Plußkomponente "bewirkt, daß "beispielsweise auf einen zwischen dem Loskontakt 14 iind dem walzenförmigen Pestkontakt 15 entstehenden Funken eine Kraft in Richtung der Längsausdehnung des walzenförmigen Festkontaktes 15 ausgeübt wird, so daß der Funke in Längsrichtung des walzenförmigen Kontaktes getrie"ben wird. Dadurch wird erreicht, daß eine Funkenstrecke nicht an den gleichen Stellen der Kontaktflächen längere Zeit Terweilen kann, sondern über die Kontaktflächen wandert, diese somit weniger erhitzt und entsprechend weniger "beschädigt. Statt der Anbringung der Permanentmagnete 23 u.24 kann da"bei auch das als Sta"b ausgebildete Befestigungselement 12 als Dauermagnet ausgebildet sein oder "bei Ausführung in Weicheisen einen entsprechenden Streufluß erzeugen.

Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt ist. Es können auch alle anderen Arten von elektromagnetischen Relais erfindungsgemäß ausgebildet werden. Wichtig ist dabei lediglich, daß die Loskontakte in der gezeigten oder auch anderen Weise starr mit dem Magnetanker, der beispielsweise auch als Klappanker ausgebildet sein kann, verbunden sind.

509833/0407

Claims (7)

1. Patentansprüche

   M J Elektromagnetisches Relais mit von einem Magnetanker betätigten Los- und Festkontakten, dadurch gekennzeichnet« daß die Loskontakte (13, 14) in starrer Verbindung mit dem Magnetanker (7) angeordnet sind.
2. 2. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem freien Ende oder den freien Snden des Magnetankers (7) ein oder mehrere Isolierstoffkörper (9» 10) angebracht sind, die die Loskontakte (13, 14) darstellende Kontaktflächen tragen.
3. 3. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierstoffkörper (9, 10) seitlich an den Enden des Magnetankers angebracht sind.
4. 4. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß hart- oder weichmagnetische Befestigungselemente (12) für die Befestigung der Isolierstoff körper (9, 10) am Magnetanker (7) vorgesehen sind, die eine zu den Kontaktflächen parallel verlaufende Magnetflußkomponente erzeugen.
5. 5. Elektromagnetisches Relais nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an den Isolierstoffkörpern (9, 10) Permanentmagnete (23, 24) vorgesehen sind, die eine zu den Kontaktflächen parallel verlaufende Magnetflußkomponente erzeugen.

   _ 9 _ 509833/0407
6. 6. Elektromagnetisches Relais nach einem der Ansprüche 1 Ms 5, dadurch gekennzeichnet, daß die den Loskontakten (13, 14) gegenüberstehenden Pestkontakte (15) an Kontaktfedern (16, 17) angebracht sind.
7. 7. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfedern der Festkontakte (15) eine sehr hohe Pederkonstante "besitzen.

   8ο Elektromagnetisches Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß für die loskontakte (13, 14) eine Stromzuführung (Feder 22) mit äußerst geringer Federkonstante vorgesehen ist.

   509833/0407

   Leerseite