DE2607267C3 - elektromagnetisches Relais - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Relais der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art.

Bei dem aus der US-PS 37 75 712, Fig. 4, bekannten elektromagnetischen Relais dieser Art ist der Mittelschenkel des insgesamt etwa in Form zweier gekreuzter H ausgebildeten Magnetkerns jochartig rückgezogen. Die Steuerwicklungen sind senkrecht zueinander auf dem Mittelschenkel angeordnet. Dabei sind an den Enden der Schenkel der beiden H die abwechselnd betäligbaren Ankerkontakle befestigt. Wird in die eine Steuerwicklung ein Signal eingespeist, so entstehen über dem Mittelsteg die jeweils benachbarten Schenkel des H und die zugehörigen Ankerkontakte Magnetflüsse, die bei Einspeisung eines Signals in die andere Steuerwicklung aufgehoben werden, so daß die zuvor geschlossenen Ankerkontakte öffnen, während die Ankerkontakte an den Schenkeln des anderen H anziehen und den Kontakt schließen.

Das bekannte Relais hat verhältnismäßig große Abmessungen und ein hohes Gewicht und arbeitet darüber hinaus in manchen Betriebszuständen unzuverlässig.

Zunächst hat der Magnetkern einen verhältnismäßig komplizierten Aufbau, insbesondere wegen der zur Aufnahme der Steuerwicklungen notwendigen Einschnitte auf dem Miltelkern und wegen der kreuzförmig zueinander stehenden Schenkel der beiden H. Bei der Herstellung müssen die Steuerspulen direkt auf den Magnetkern gewickelt werden, wobei die äußere Steuerwicklung zwangsläufig einen größeren mittleren Wicklungsdurchmesser erhält als die innere, wodurch das Gewicht der äußeren Steuerwicklung verhältnismäßig groß wird.

Bei Einspeisung eines Signals in die eine Steuerwicklung schließen die zugehörigen Ankerkontakle. Wird nun ein Signal in die zweite, senkrecht zur ersten angeordnete Steuerwicklung eingespeist, so schließen die dieser Wicklung zugehörigen Ankerkontakte, während die der ersten Steuerwicklung zugeordneten Ankerkontakte öffnen. Der durch die zweite Steuerwicklung hervorgerufene Magnetfluß entmagnetisiert jedoch den der ersten Steuerwicklung zugeordneten Teil des Magnetkerns nicht vollständig. Deshalb regeneriert sich die Magnetisierung des Magnetkerns nach Beendigung des Steuerimpulses in die zweite Steuerwicklung, was zu einem wiederholten, ungewollten Schließen der der ersten Steuerwicklung zugeordneten Ankerkontakte führen kann. Genau in der gleichen Art regeneriert sich auf die Magnetisierung des der zweiten Steuerwicklung zugeordneten Teils des Magnetkerns nach Beendigung des Steuerimpulses in der ersten Steuerwicklung, so daß auch die der zweiten Steuerwicklung zugeordneten Ankerkontakte nach dem Steuersignal selbständig schließen können. Die jeweiligen Kontaktgruppen bleiben daher im geschlossenen Zustand und sprechen nicht auf die F.inspeisung eines Signals in eine der Steuerwicklungen an.

Um dies /u vermeiden, könnten zur Herstellung des Magnetkerns Materialien mit sehr niedriger Restinduktion verwendet werden, die jedoch für remanenie Materialien nicht charakteristisch ist. Außerdem haben solche Materialien eine sehr instabile Restinduktion.

Auj der AT-PS 2 61 685 ist weiter ein elektromagnetisches Relais mit einem E-föimigen Magnetkern bekannt, bei dem die Steuerwicklungen auf die beiden äußeren Randschenkel des Magnetkerns gesetzt sind. Dieses Relais hat jedoch eine andere Funktion als das eingangs beschriebene; insbesondere werden die der einen Steuerwicklung zugeordneten Magnetkontakte beim Einschalten der zweiten Steuerwicklung nicht ausgeschaltet.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Relais der im Oberbegriff des Palentanspruchs 1 beschriebenen Art so auszubilden, daß es bei möglichst einfachem und leichtem Aufbau einfach und billig herstellbar ist und zuverlässig arbeitet.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebene Frfindung gelöst.

Bei dem erfindungsgemäßen elektromagnetischen Relais kann der Magnetkern einfach, beispielsweise S-, E- oder H-förmig ausgebildet sein. Die Steuerwicklungen können mit gleichem Durchmesser und gleicher Windungszahl hergestellt und anschließend auf die Außenschenkel des Kerns aufgeschoben werden. Hierdurch wird nicht nur die Herstellung beträchtlich vereinfacht, sondern auch das Gewicht des Relais beträchtlich vermindert, zumal etwa bei H-förmigem Kern ein einfaches H ausreicht und sich der komplizierte Aufbau aus zwei gekreuzten H erübrigt. Schließlich arbeitet das erfindungsgemäße Relais

zuverlässig, weil der die Magnetisierung des einen Kernteils aufhebende Magnetfluß über den gesamten Teil des Magnetkerns fließt, in dem der Magnetfluß aufgehoben werden soll.

Bevorzugte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Relais tlid Gegenstand der Patentansprüche 2 bis 4.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Relais mit S-förmigem Magnetkern,

F i g. 2 ein Relais mit E-förmigem Magnetkern und

F i g. 3 ein Relais mit H-förmigem Magnetkern.

Das Relais mil S-förmigem Magnetkern 1 (Fig. 1) enthält offene Außenschenkel 2 und 3, einen Mittelschenkel 4, einen Ankerkontakt 5, 6 und einen Ankerkontakt 7, 8. Der Ankerkontakt 5, 6 ist zwischen dem Außenschenkel 2 und dem nächstliegenden Ende des Mittelschenkels 4 des Magnetkerns angeordnet. Der Ankerkontakt 7,8 ist in entsprechende¹· Weise zwischen dem Außenschenkel 3 und dem gegenüberliegenden Ende de°s Mittelschenkels 4 angeordnet. Am Außenschenkel 2 ist eine Sleuerwicklung VV), am Außenschenkel 3 eine Steuerwicklung W2 angeordnet.

Das Relais mit E-förmigem Magnetkern 9 (Fig. 2) enthält offene Außenschenkel 10 und II, einen Mittelschenkel 12 und Ankerkontakte 13, 15 und 14, 15. Der Ankerkontakt 13, 15 ist zwischen dem offenen Außenschenkel 10, der Ankerkontakt 14, 15 zwischen dem offenen Außenschenkel 1! und dem Mittelschenkel 12 angeordnet. Am Außenschenkel 10 ist die Steuerwicklung W], am Außenschenkel 11 die Steuerwicklung W2 angeordnet.

Das Relais mit H-förmigem Magnetkern 16 (Fig. 3) enthält Außenschenke! 17,18, 19, 20, einen Mittelschenkel 21 und sechs Ankerkontakte 22,23; 24,25; 26,27; 28, 29; 30, 31; 32, 33. Die Ankerkontakt verteilen sich auf die beiden von je zwei Außenschenkcln geHldeten Luftspalte. Am offenen Außenschenkel YI ist die Steuerwicklung Wi, an dem diesem auf der anderen Seite des Mittelschenkels 21 versetzt gegenüberliegenden Außenschenkel 20 die Wicklung W₂ angeordnet.

Die Steuersignale werden wechselweise auf die Steuerwicklungen Wiund W2gegeben.

Bei dem Relais mit S-förmigem Magnetkern 1 (Fig. 1) erzeugt das erste, auf die Wicklung Wi gegebene Steuersignal einen Magnetfluß Fi. Er ist durch einen ausgezogenen Pfeil am Außenschenkel 2 angedeutet. Dessin Teilflüsse Fi und Fi sind an Außenschenkel 3 und am Mittelschenkel 4 gleichfalls durch ausgezogene Pfeile eingezeichnet. Unter der Einwirkung des Flusses Fi wird der Außenschenkel 2 magnetisiert und bewirkt eine Schließung der Ankerkontakte 5,6. Der Außenschcnkcl 3 wird durch den Fluß F2 magnetisiert, der zur Schließung des Ankerkontaktes 7,8 nicht ausreicht. Dieser bleibt offen.

Das zweite, auf die Steuerwicklung W2 gegebene Steuersignal erzeugt einen Magnetfluß F?'. Durch einen gestrichelten Pfeil ist er am Außenschenkel 3 angedeutet. Dessen Teilflüsse Fi' und Fi' am Außenschenkel 2 und am Mittelschenkel 4 sind gleichfalls als gestrichelte Pfeile eingezeichnet, l'-vi , - Einwirkung des Flusses F/ wird der Außenschenkel 3 ummagnetisiert und veranlaßt eine Schließung des Ankerkontaktes 7, 8. Der Außenschenkel 2 wird durch den Fluß Fi' entmagnetisiert, und der Ankerkontakt 5, 6 öffnet sich. Im weiteren werden die Vorgänge wiederholt. Die ungeraden Steuersignale schließen also den Ankerkontakt 5, 6 und öffnen den Ankerkontakt 7, 8, während die geraden Signale den Ankerkentakt 7, 8 schließer, und den Ankerkontakt 5,6 öffnen.

Bei dem Realis mit E-föimigem Magnetkern 9 (Fig.2) erzeugt das erste auf die Wicklung W₁ gegebene Steuersignal den Magnetfluß F₁. Lr ist durch einen ausgezogenen Pfeil am Außenscifienkel 10 angedeutet. Seine Teilflüsse F₂ und F₁ am Außenschenkel 11 und am Mittelschenkel 12 sind ebenfalls durch ausgezogene Pfeile eingezeichnet. Unter der Wirkung des Flusses Fi wird der Außenschenkel 10 magnetisiert und bewirkt eine Schließung des Ankerkontaktes 13,15. Der Außenschenkel 11 wird durch den Fluß F2 unzureichend für eine Schließung des Ankerkontakt 14,15 magnetisiert, und er bleibt offen.

Das zweite, auf die Wicklung W₂ gegebene Steuersignal erzeugt einen Magnetfluß F₂'. Er ist durch einen gestrichelten Pfeil am Außenschenkel 11 angedeutet. Dessen Teilflüsse Fi' und F₃' am Außenschenkel 10 und am Mittelschenkel 12 sind gleichfalls durch gestrichelte Pfeile eingezeichnet. Unter der Wirkung des Flusses F: wird der Außenschenkel 11 ummagnetisien und veranlaßt eine Schließung des Ankerkoniaktes i4, 15. Der Außenschenkel 10 wird durch den FIuU / entmagnetisiert, und der Ankerkontakt 13, 15 geötfnci. Des weiteren werden die Vorgänge bei der Kinspeis.ing in die Wicklungen W, und W₂ wiederholt. Infolgedessen schließen die ungeraden Steuersignale den Ankerkontakt 13, 15 und öffnen den Ankerkontakt 14, 15, während die geraden Signale den Ankerkontakt 14, 15 schließen und den Ankerkontakt 13,15 öffnen.

Bei dem Relais mit H-förmigem Magnetkern 16 (Fig. 3) erzeugt das erste, auf die Wicklung W, gegebene Steuersignal einen Magnetfluß Fi. Durch einen ausgezogenen Pfeil ist er an den Außenschenkeln 17 und 18 eingezeichnet. Seine Teilflüsse F? und F₁ an den Außenschenkeln 19 und 20 und am Mittelschenkel 21 sind durch ausgezogene Pfeile angedeutet. Unter der Einwirkung des Flusses Fi werden die Außenschenkel 17 und 18 magnetisiert und bewirken eine Schließung der Ankerkontakte 22,23; 24,25; 26,27. Die Außenschenkel 19 und 20 werden durch den Fluß F₂ unzureichend für eine Schließung der Ankerkontakte 28,29; 30,31; 32,33 magnetisisrt: sie bleiben offen.

Das auf die Wicklung W₂ gegebene Steuersignal erzeugt einen Magnetfluß F2'. Durch einen gestrichelten Pfeil ist er an den Außenschenkeln 19 und 20 angedeutet. Dessen Teilflüsse Fi' und F,' an den Außenschenkeln 17 und 18 und am Mitlelsdienkel 21 sind gleichfalls durch gestrichelte Pfeile angedeutet. Unter der Einwirkung des Flusses F2^r v/erden die Außenschenkel 19 und 20 ummagnetisiert und veranlassen eine Schließung der Ankerkoniakte 28, 29; 30, 31; 32, 33. Die Außenschenkel 17 und 18 werden durch den Fluß Fi' entmagnetisiert, und die Ankerkontakte 22, 23; 24, 25; 26, 27 öffnen. Im weiteren werden die Vorgänge wiederholt. In der Folge schließen die ungeraden Steuersignale die Ankerkontakte 22, 23; 24, 25; 26, 27 und öffnen die Ankerkontakte 28, 29; 30, 31; 32, 33 während die geraden Signale die Ankerkontakte 28, 29; 30, 31, 32 und 33 schließen und die Ankerkontakte 22, 23; 24,25; 26,27 öffnen.

Das erfindungsgemäße Relais kann bei Signalen mit einer Dauer von ca. einer Mikrosekunde ansprechen, eine große Schaltzahl und hohe Empfindlichkeit aufweisen. Es hat geringe Abmessungen und ein kleines Gewicht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Elektromagnetisches Relais mit einem Magneikern mit wenigstens zwei offenen Außenschenkeln und einem Innenschenkel, mit zwei derart angeordneten Steuerwicklungen, daß bei Einspeisung eines Signals in eine der Steuerwicklungen Magnetflüsse entstehen, die bei Einspeisung eines Signals in die andere Steuerwicklung aufgehoben werden, und mit wenigstens zwei durch die Steuerwicklungen abwechselnd betätigbaren Ankerkontakt, die jeweils zwischen benachbarten Schenkeln des Magnetkerns vorhandene Luftspalte überbrücken, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerwicklungen (Wi, Wt) je auf einem Außenschenkel (2, 3; 10, 11; 17,20) des Magnetkerns (1,9.17) angeordnet sind.

2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkern (1) S-förmig ausgeführt ist und daß die Ankerkontakte (5, 6 bzw. 7, 8) zwischen den offenen Außenschenkeln (2 bzw. 3) des Magnetkerns (1) und den jeweils gegenüberliegenden Ende des Mittelschenkels (4) des Magnetkerns (1) angeordnet sind (F ig. 1).

3. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkern (9) E-förmig ausgeführt ist und daß die Ankerkontakte (13, 15 bzw. 14. 15) zwischen den offenen Außenschenkeln (10, 11) des Magnetkerns (9) und dem freien Ende des Mittelschc-nkels (12) des Magnetkerns (9) angeordnet sind (F ig. 2).

4. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkern (16) H-förmig ausgeführt ist, daß jeweils einer (17 bzw. 20) der vom Mittclschenkel (21) weg sich in derselben Richtung erstreckender Außenschcnkel (17, 18, 19, 20) eine Steuerwicklung (Wu Wt) trägt und daß die Ankerkoniakte (22, 23; 24, 25; 26, 27; 28, 29; 30, 31; 32, 33) jeweils zwischen den sich in derselben Richtung erstreckenden Außenschenkeln (17,18; 19, 20) angeordnet sind (F i g. 3).