DE3225777A1 - Polarisiertes relais - Google Patents

Polarisiertes relais

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DE3225777A1 DE19823225777 DE3225777A DE3225777A1 DE 3225777 A1 DE3225777 A1 DE 3225777A1 DE 19823225777 DE19823225777 DE 19823225777 DE 3225777 A DE3225777 A DE 3225777A DE 3225777 A1 DE3225777 A1 DE 3225777A1
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H51/00Electromagnetic relays
    • H01H51/22Polarised relays

Description

  • Polarisiertes Relais
  • Die Erfindung bezieht sich auf ein polarisiertes Relais mit einer Erregerspule, deren Spulenkörper auf einem mit Kontaktanschlüssen versehenen flachen Grundkörper angeordnet ist, einem stabförmigen, im wesentlichen parallel zur Spulenachse angeordneten, mit freien Enden beweglich gelagerten Anker, einer Dauermagnetanordnung mit vier Jochen, deren freie Enden jeweils an den Spulenenden paarweise parallel angeordnet sind und ein freies Ankerende unter Bildung von je zwei Arbeitsluftspaten zwischen sich einschließen.
  • Ein derartiges Relais ist beispielsweise aus der US-PS 32 11'858 bekannt. Ein polarisiertes System mit vier Arbeitsluftspalten, bei dem sich jedes Ankerende zwischen zwei Arbeitsluftspalten bewegt, ist magnetisch sehr wirkungsvoll und empfindlich und eignet sich besonders für Relais mit größerer Kontaktbestückung. Nachteilig bei bisherigen Relais dieser Art war jedoch, daß für beide Ankerendlagen jeweils nur gleiche Dauermagnetkräfte zur Verfügung standen, so daß herstellungsbedingte Unsymmetrien nicht ausgeglichen werden konnten. Bei dem Relais nach der US-PS 32 11 858 ist beispielsweise an jedem Spulenende jeweils ein Dauermagnet mit einer zwischen beiden Polschuhen gerichteten Polarisierungsrichtung vorgesehen, der f-ür beide Endlagen des Ankers jeweils den gleichen Fluß liefert. Um bei toleranzbedingten Unsymmetrien in beiden Richtungen ein sicheres Ansprechen zu gewährleisten, mußte die Erregerwicklung sicherheitshalber überdimensioniert werden, was bei einer Verkleinerung der Baugröße des Relais ungünstig is+. Die Anordnung der Dauermagneten bei den bisherigen Relais dieser Art ist ebenfalls ungünstig für die Miniaturisierung, da die Dauermagneten mit modernen Magnetwerkstoffen zwar in Polarisierungsrichtung mit geringer Dicke ausgeführt werden können, jedoch zur Erzeugung einer gewünschten magnetischen Anziehungskraft möglichst große Polflächen haben sollen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein polarisiertes Relais der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem durch die Gestaltung des Dauermagnetkreises eine getrennte Einstellmöglichkeit für beide Endlagen des Ankers, insbesondere auch die Möglichkeit, eine monostabile Charakteristik zu erzeugen, gegeben ist und welches durch günstige Anordnung der Dauermagnetanordnung eine Miniaturisierung unter Beibehaltung der hohen Wirksamkeit des Magnetsystems gestattet.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Dauermagnetanordnung sich plattenförmig parallel zur Ebene des Grundkörpers an der Oberseite des Relais im wesentlichen über die gesamte Spulen länge erstreckt und dabei vier Polpaare mit senkrecht zur Grundkörperebene gerichteter Polarisierung bildet, wobei jedes der Polpaare als getrennt abgleichbarer Bereich über ein von den übrigen getrenntes Joch mit dem zugehörigen Arbeitsluftspalt gekoppelt ist.
  • Das erfindungsgemäße Relais besitzt also eine achtpolige Dauermagnetanordnung mit vier getrennt abgleichbaren Dauermagnetbereichen, wobei durch die plattenförmige Anordnung über die ganze Spulenlänge jeder Dauermagnetbereich eine große Polfläche aufweisen kann. Durch Abwinkelung oder gegebenenfalls Abkröpfung der einzelnen Joche werden die Dauermagnetbereiche mit den jeweiligen Arbeitsluftspalten gekoppelt. Zweckmäßigerweise sind zumin- dest jeweils zwei Dauermagnetbereiche durch einen einstückigen Dauermagneten gebildet. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist die gesamte Dauermagnetanordnung durch einen einzigen plattenförmigen Dauermagneten gebildet, welcher auf der Oberseite der Spule parallel zur Grundkörperebene angeordnet ist. In jeder Ecke dieser rechteckigen Dauermagnetplatte ist dann einer der Dauermagnetbereiche vorgesehen. Weiterhin ist es zweckmäßig, daß die den Jochen gegenüberliegenden 'Dauermagnetpole durch eine gemeinsame Flußplatte miteinander gekoppelt sind. Zwischen der plattenförmigen Dauermagnetanordnung an der Oberseite und dem Grundkörper an der Unterseite der Spule wird zu beiden Seiten der Spule jeweils ein freier Raum gebildet, der günstig zur Aufnahme der Kontaktelemente genutzt werden kann. Auf diese Weise ergibt sich ein kompakter Relaisaufbau mit guter Raumausnutzung, der auch sehr günstig miniaturisiert werden kann.
  • Der Anker kann in an sich bekannter Weise etwa in Spulenmitte um eine senkrecht zur Spulenachse gerichtete Achse drehbar gelagert sein, wobei er mit seinen freien Enden jeweils in jeder Endlage an zwei diagonal gegenüberstehenden Jochen anliegt. Stirnseitig vor den Jochen kann der Anker jeweils einen Betätigungsschieber tragen, mit welchem seitlich neben der Spule im Grundkörper verankerte Kontaktelemente betätigbar sind. Über Lagerzapfen und Lagerbohrungen kann der Anker mittig im Spulenkörper gelagert sein, wobei am Anker Lagerelemente angespritzt oder angeformt sein können. Zum Montieren des Ankers ist der Spulenkörper zweckmäßigerweise zweiteilig ausgebildet.
  • In einer weiteren zweckí,.äßigen Ausführungsform besitzt der Spulenkörper einen zwischen zwei axial versetzten Wicklungen angeordneten, seitlich offenen Mittelflansch, in welchem ein aus Isolierstoff bestehendes Lagerelement für den Anker angeordnet ist, welches mit seitlichen, sich in Radialrichtung der Spule durch die Öffnungen des Mittelflansches erstreckenden Fortsätzen die parallel neben der Spule angeordneten Kontaktfedern betätigt. In diesem Fall sind die Kontaktfedern fest mit dem Anker gekoppelt, so daß eigene Kontaktschieber entfallen können.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der Anker an beiden- Enden über Lagerelemente jeweils an den Stirnseiten der Spule um eine zur Spulenachse parallele Achse schwenkbar gelagert, wobei die Ankerenden in jeder Endlage jeweils an zwei miteinander fluchtenden Jochen anliegen. Der Anker kann dabei über Lagerzapfen in Lagerschalen des Grundkörpers oder auch des Spulenkörpers gelagert sein. Die Lagerelemente des Ankers können einstückig mit einem rahmenförmigen Kontaktträger ausgebildet sein, welcher die Spule umgibt und jeweils in seinen längsseitig neben der Spule verlaufenden Bereichen Brükkenkontaktelemente trägt, welche ihrerseits mit im Grundkörper verankerten Gegenkontaktelementen zusammenschaltbar sind.
  • In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung bilden die Joche an beiden Spulenenden jeweils zwei senkrecht übereinander liegende Arbeitsluftspalte für den in senkrechter Richtung bezüglich der Grundkörperebene bewegbaren Anker, wobei ein U-förmiges, mit dem Anker verbundenes Lagerelement mit seinem Mittelteil an einer Seite der Spule zur Kontaktbetätigung dient und mit seinen freien Enden jeweils an der entgegengesetzten Seite der Spule gelagert ist.
  • Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 und 2 die prinzipiellen Aufbau einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Relais in zwei Ansichten, Fig. 3 ein Ersatzschaltbild zu dem Relais nach Fig. 1 und 2, Fig. 4 eine mögliche Ausführungsform für ein erfindungsgemäßes Relais mit Drehanker, Fig. 5 einen Anker mit Spulenkörper für ein Relais nach Fig. 4, Fig. 6 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Relais mit einem schieberlosen Anker, Fig. 7 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Relais mit einem schwenkbar gelagerten Anker, Fig. 8 eine abgewandelte Detaildarstellung gegenüber dem Relais von Fig. 7, Fig. 9 eine weitere Ausführungsform für ein Relais mit Schwenkanker, Fig.10 und Fig. 11 eine Ausführungsform für ein besonders flaches erfindungsgemäßes Relais in zwei Ansichten.
  • In den Fig. 1 und 2 ist ein Magnetsystem für ein erfindungsgemäßes Relais mit Drehanker dargestellt. Der stabförmige Drehanker 1 ist mittig innerhalb der Spule 2 bzw.
  • des Spulenkörpers 3 gelagert und mit seinen beiden Enden frei beweglich. Oberhalb der Spule ist ein flacher, plattenförmiger Dauermagnet 4 horizontal angeordnet, welcher durch entsprechend unterschiedliche Magnetisierung vier Dauermagnetbereiche DM1 ... DM4 mit jeweils senkrecht zur Grundebene gerichteter Polarisierung aufweist. Auf dem Dauermagneten liegt eine ferromagnetische Flußplatte 5, welche die an der Oberseite liegenden Dauermagnetpole miteinander koppelt. An der Unterseite des Dauermagneten ist jeder der Dauermagne- ereiche DM1 bis DM4 getrennt von den übrigen an je ein eigenes Polblech oder Joch 6, 7, 8 (nicht sichtbar) bzw. 9 angeso?pelt. Diese Joche 6 bis 9 liegen jeweils mit einem Abschnitt 6a ... 9a horizontal am Dauermagneten an, während ein abgewinkelter Abschnitt 6b ... 9b vertikal im Bereich eines Spulenflansches angeordnet ist. Diese vertikalen Abschnitte der Joche 6 bis 9 schließen jeweils paarweise ein Ende des Ankers zwischen sich ein und bilden mit diesem jeweils zwei Arbeitsluftspalte L. Der in der Mitte gelagerte Drehanker liegt in jeder Endlage jeweils an zwei diagonal gegenüberliegenden Jochschenkeln an, also in der einen Endlage an den Jochschenkeln 7b und 8b (nicht sichtbar), in der anderen Endlage an den Jochschenkeln 6b und 9b. Die Flußplatte 5 kann gegebenenfalls auch durch eine ferromagnetische Kappe gebildet sein.
  • Fig. 3 zeigt ein Ersatzschaltbild für das Magnetsystem nach den Fig. 1 und 2. Die Spule 2 ist als Gleichspannungsquelle E2 dargestellt, während die Arbeitsluftspalte L als veränderliche Widerstände RL1 bis RL4 gezeichnet sind. Jeder dieser veränderlichen Widerstände ist mit einem der Dauermagnetbereiche, dargestellt durch die Stromquellen DM1 bis DM4 mit parallelgeschalteten Widerständen R1 bis R4, gekoppelt, welche mit ihrem jeweils entgegengesetzten Pol über die Fußplatte 5 magnetisch verbunden sind. Durch den Drehanker 1 werden in der einen Anker lage die Luftspaltwiderstände RL1 und RL4 praktisch zu Null, während die jeweils gegenüberliegenden Luftspaltwiderstände RL3 und RL2 ihren Maximalwert erreichen. Entsprechend umgekehrt verhalten sich die Widerstände in der anderen Ankerlage. Um Unsymmetrien und Toleranzen auszugleichen, können die einzelnen Dauermagnetbereiche DM1 bis DM4 getrennt abgeglichen werden. Dabei ist es zweckmäßig, daß die jeweils zu derselben Ankerlage gehörigen Dauermagnetbereiche, die im Dauerflußkreis in Serie liegen, beim Beispiel nach Fig. 1 bis 3 also die Dauermagnetbereiche DM1 und DM4 bzw. DM2 und DMD, jeweils gleich stark auf- bzw. abzumagnetisieren sind. Das Aufmagneti- sieren und gezielte Abmagnetisieren der einzelnen Dauermagnetbereiche kann durch vier Elektromagnetpole erfolgen, die v-on der Relaisoberseite aufgesetzt werden. In Fig. 1 ist einer dieser vier Elektromagnetpole EMP gestrichelt dargestellt.
  • Fig. 4 zeigt ein Relais, welches ein Magnetsystem gemäß den Fig. 1 und 2 verwendet. Der Anker 11 ist innerhalb des die Spule 12 tragenden Spulenkörpers 13 drehbar gelagert. Auf der Spule sitzt der plattenförmige Dauermagnet 14 mit einer Flußplatte 15. Jeder der vier Dauermagnetbereiche DM1 bis DM4 ist durch ein entsprechendes Joch 16, 17, 18 (das vierte Joch ist nicht sichtbar) mit einem Arbeitsluftspalt gekoppelt. Der Anker trägt an seinen beiden Enden jeweils einen Kontaktschieber 20 bzw. 21, mit welchem beiderseits der Spule angeordnete Kontaktfedern 22 betätigbar sind. Diese Kontaktfedern sind mit ihren Anschlußstiften 22a sowie mit Gegenkontaktelementen 23 und 24 in einem im wesentlichen flachen Grundkörper 25 verankert, der auch den Spulenkörper 13 mit dem gesamten Magnetsystem trägt. In dem Grundkörper sind außerdem Spulenanschlüsse 26 verankert.
  • Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, wird durch die großflächige Dauermagnetanordnung 14 die gesamte Spule überdeckt, wobei zu beiden Seiten der Spulenwicklung zwischen der Dauermagnetanordnung bzw. den Jochen und dem Grundkörper 25 ein freier Raum verbleibt, der zur Anordnung der Kontakteinheiten geeignet ist. Dadurch ergeben sich nicht nur sehr große Dauermagnet-Polflächen auch bei einem sehr kleinen Relais, sondern durch die raumsparende Anordnung der Kontaktelemente seitlich der Spule ergibt sich zudem ein sehr niedriger Aufbau, obwohl die Dauermagnetanordnung noch über der Spule iegt.
  • Fig. 5 zeigt in Explosionsdarstellung die Lagerung des Ankers 11 im Spulenkörper 13. Dieser Spulenkörper 13 ist zweiteilig mit einem Unterteil 13a und einem Oberteil 13b ausgebildet, wobei beide Spulenkörperteile jeweils eine Lagerbohrung 27 bzw. 28 aufweisen. Entsprechend besitzt der Anker an der Ober- und Unterseite je einen Lagerzapfen 29, der durch teilweises Umspritzen oder auf sonstige Weise am Anker angeformt ist. Bei der Montage wird der Anker zwischen die beiden Spulenkörperhälften 13a und 13b eingelegt, während diese Spulenkörperhälften mit Zapfen 30 oder auf ähnliche Weise verbunden werden. Der zusammengefügte Spulenkörper 13 mit dem innenliegenden Anker kann dann gewickelt und auf den Grundkörper 25 aufgesetzt werden.
  • Fig. 6 zeigt.eine weitere Ausführungsform für ein Relais, das das Magnetsystem gemäß Fig. 1 und 2 verwendet. Wiederum ist ein stabförmiger Anker 31 vorgesehen, welcher im Inneren einer Spule 32 bzw. des Spulenkörpers 33 angeordnet ist. Auf dem Spulenkörper ist eine Dauermagnetanordnung 34 mit einer Fußplatte 35 in horizontaler Richtung angeordnet, wobei die einzelnen Dauermagnetbereiche der Dauermagnetanordnung 34 über die Joche 36, 37, 38 und 39 (nicht sichtbar) mit jeweils einem Arbeitsluftspalt des Ankers gekoppelt sind. Der Spulenkörper 33 ist auf einem Grundkörper 40 angeordnet, in welchem Spulenanschlüsse-41, Kontaktanschlüsse 42 für bewegliche Kontaktelemente und außerdem feststehende Gegenkontaktelemente 43 und 44 verankert sind. Auch in diesem Fall sind die Kontaktelemente in dem Raum zwischen Grundkörper 40 und Dauermagnetanordnung 34 untergebracht.
  • Die beweglichen Kontaktfedern 45 werden vom Anker 31 nicht über einen Schieber, sondern unmittelbar vom Anker über ein fest mit diesem gekoppeltes Lagerelement 46 betätigt.
  • Zu diesem Zweck ist die Spulenwicklung 32 in zwei in Axialrichtung gegeneinander versetzt angeordnete Wicklungen 32a und 32b unterteilt, wobei der Spulenkörper in der Mitte zwischen beiden Wicklungen einen Mittelflansch 47 mit seitlichen radialen Öffnungen 48 aufweist. Das Lagerelement 46 ist in die radiale Öffnung 48 eingesteckt und dient zur Lagerung des in Axialrichtung eingesteckten Ankers 31 in der Mitte des Spulenkörpers. Außerdem sind durch dieses Lagerelement 46, wie erwähnt, die beweglichen Kontaktfedern 45 fest mit dem Anker gekoppelt, so daß die Ankerbewegung unmittelbar auf die Kontaktfedern übertragen wird. Über Litzen 49 oder entsprechende andere flexible Verbindungen sind die Kontaktfedern 45 mit den Anschlußelementen 42 verbunden. Es wäre aber auch eine Möglichkeit denkbar, die Kontaktfedern 45 als Brückenkontaktelement auszubilden, so daß. in jeder Endlage des Ankers jeweils zwei feststehende Gegenkontaktelemente durch eine mit dem Anker verbundene Brückenkontaktfeder zusammengeschaltet werden.
  • Eine weitere Abwandlung eines Relais mit erfindungsgemäß gestaltetem Magnetkreis zeigt Fig. 7. Auch in diesem Fall ist der Anker 51 stabförmig gestaltet und innerhalb der Spule 52 bzw. des Spulenkörpers 53 annähernd in Axialrichtung angeordnet. Eine plattenförmige Dauermagnetanordnung 54 mit einer darüber liegenden Flußplatte 55 ist wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen über dem Spulenkörper 53 horizontal angeordnet und über vier Joche 56, 57, 58 und 59 (nicht sichtbar) mit jeweils einem Arbeitsluftspalt gekoppelt. Im Gegensatz zu den'vorhergehenden Ausführungsbeispielen ist jedoch der Anker 51 nicht in seiner Mitte um eine zur Spulenachse senkrechte Achse gelagert, sondern er ist an beiden Enden über jeweils ein Lagerelement 60 um eine zur Spulenachse parallele Achse schwenkbar gelagert. Zum Zwecke der Lagerung ist an dem Lagerelement 60 jeweils im Bereich eines Ankerendes ein Lagerzapfen ;1 angeformt, welcher in einer Lagerschale 62 des Grundkörpers 63 liegt.
  • Der Anker führt also beim Schalten keine Drehbewegung um seine Mittelachse aus, sondern eine Schwenkbewegung um die durch den Lagerzapfen 61 gehende Achse, so daß er in jeder seiner beiden Endlagen jeweils auf einer Seite der Spulenachse an zwei miteinander fluchtenden Abschnitten der Joche 56 und 57 bzw. 58 und 59 anliegt. Diese Jochabschnitte 56a usw. sind dementsprechend nicht genau in senkrechte Richtung zur Grundebene gebogen sondern leicht schräg angeordnet, so daß der Anker flach auf ihnen aufliegt.
  • Zur Gewährleistung der Schwenkbewegung des Ankers muß auch die Dauermagnetanordnung anders als bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen polarisiert sein. Da der Anker in jeder Schaltstellung jeweils zwei auf einer Seite der Spulenachse angeordnete Joche überbrückt, müssen diese jeweils unterschiedlichen Polaritäten der Dauermagnetanordnung zugeordnet sein. Dadurch ergibt sich die in Fig. 7 angedeutete Polarität der den einzelnen Ecken der Dauermagnetanordnung zugeordneten Dauermagnetbereiche. Auch das Ersatzschaltbild müßte entsprechend geändert werden. Gegenüber Fig. 3 müßte die Polarität der Dauermagnetbereiche DM2 und DM4 umgedreht werden.
  • Das Relais nach Fig. 7 besitzt eine Brückenkontaktanordnung. Dabei sind Gegenkontaktelemente 64 jeweils paarweise zu beiden Seiten der Spule in einer Reihe im Grundkörper 63 verankert. Außerdem sind an einem rahmenförmigen Kontaktträger 65 jeweils Brückenkontaktelemente 66 befestigt, die durch die Schwenkbewegung des Ankers und die damit verbundene Schwenkbewegung des rahmenförmigen Trägers 65 mit jeweils zwei Gegenkontaktelementen 64 in Berührung gebracht werden und diese damit elektrisch verbinden. Der rahmenförmige Kontaktträger 65 ist fest mit dem Lagerelement 60 verbunden und besteht vorzugsweise mit diesem aus einem Teil.
  • Eine abgewandelte Ausführungsform gegenüber Fig. 7 ist in Fig. 8 dargestellt. In diesem Fall ist der Anker 61 über ein Lagerelement 67 mit angeformten Lagerzapfen 58 in einer Lagerschale 69 des Spulenkörpers oberhalb der Spulenachse gelagert. Mit dem Lagerelement 67 ist einstückig ein rahmenförmiger Kontaktträger 70 verbunden. Ansonsten ist das Relais gemäß Fig. 8 genauso aufgebaut wie das Relais gemäß Fig. 7.
  • Fig. 9 zeigt ein Relais mit flacher Bauweise, das ebenfalls vom erfindungsgemäßen Magnetprinzip Gebrauch macht.
  • Der Anker 71 ist wie bei dem Relais nach Fig. 7 innerhalb des Spulenkörpers 72 etwa achsparallel angeordnet und an beiden Spulenenden jeweils über ein Lagerelement 73 schwenkbar gelagert. Zu diesem Zweck trägt das Lagerelement jeweils einen Lagerzapfen 74, welcher in einer Lagerschale 75 des Grundkörpers 76 liegt. Mit dem Lagerelement 73 ist ein rahmenförmiger Kontaktträger 77 verbunden, welcher mit den an ihm befestigten Brückenkontakten 78 jeweils die im Grundkörper 76 verankerten Gegenkontakte 79 paarweise überbrückt.
  • In Abwandlung gegenüber den vorher beschriebenen Ausführungsbeispielen ist statt einer einzigen plattenförmigen Dauermagnetanordnung nunmehr diese Dauermagnetanordnung zweigeteilt, so daß beiderseits der Spule jeweils eine langgestreckte Dauermagnetanordnung 80 bzw. 81 mit jeweils zwei Dauermagnetbereichen angeordnet ist. Die beiden einstückig miteinander verbundenen Dauermagnetbereiche sind durch ein darüber liegendes, rahmenförmiges Flußblech 82 magnetisch miteinander gekoppelt. Die Joche 84 und 85 sind auch in diesem Fall an der Unterseite der jeweiligen-Dauermagnetanordnung angekoppelt und zur Bildung von Arbeitsluftspal.n in eine zur jeweiligen Ankeroberfläche parallele Lage abgewinkelt.
  • Einen noch flacheren Aufbau besitzt das Relais gemäß Fig.
  • 10 und 11 . Auch in diesem Fall besteht die Dauermagnetanordnung aus zwei beiderseits der Spule angeordneten langgestreckten und flachen Dauermagneten 92 und 93, welche jeweils zwei unterschiedlich abgleichbare Dauermagnetbereiche aufweisen. Über den beiden Dauermagneten ist ein rahmenförmiges Flußblech 94 angeordnet. Unterhalb eines jedes Dauermagnetbereiches sind Joche 96 bzw. 97 an beiden Spulenenden angeordnet. Diese Joche sind in Richtung auf den innerhalb des Spulenkörpers angeordneten stabförmigen Anker 91 jeweils unterschiedlich abgekröpft, so daß sie für den Anker an jedem Spulenende zwei übereinander liegende Arbeitsluftspalte bilden. Der Anker führt also beim Schalten jeweils eine Vertikalbewegung über seine ganze Länge zwischen den paarweise an beiden Spulenenden angeordneten Jochen 96 und 97 aus.
  • Zur Lagerung des Ankers und als Kontaktbrückenträger dient ein etwa U-förmiges Lagerelement 98, dessen Mitte teil 98a sich neben der Spule 99 bzw. neben dem Dauermagneten 93 erstreckt und Brückenkontakte 100 trägt, welche mit im Grundkörper 101 verankerten Gegenkontaktelementen 102 zusammenwirken. Die Seitenteile 98b des Lagerelementes 98 verlaufen jeweils diagonal vor der Stirnseite des Spulenkörpers 99 und tragen etwa in ihrer Mitte jeweils ein Ende des Ankers 91. An der dem Mittelteil 98a gegenüberliegenden Seite des Spulenkörpers 99 sind die Seitenteile 98b über angeformte Lagerzapfen 103 jeweils in Lagerschalen 104 des Grundkörpers 101 gelagert. Fig. 11 zeigt eine stirnseitige Ansicht dieses Relais, während Fig. 10 ebenfalls eine stirnseitige Ansicht auf den Spulenkörper bzw. die Joche zeigt, wobei der Seitenteil 98b des Lagerelementes 98 entfernt ist.
  • 16 Patentansprüche 11 Figuren

Claims (16)

  1. Patentansprüche Polarisiertes Relais mit einer Erregerspule, deren Spulenkörper auf einem mit Kontaktanschlüssen versehenen flachen Grundkörper angeordnet ist, einem stabförmigen, im wesentlichen parallel zur Spulenachse angeordneten, mit beiden Enden frei beweglich gelagerten Anker, einer Dauermagnetanordnung mit vier Jochen, deren freie Enden jeweils an den Spulenenden paarweise im wesentlichen parallel angeordnet sind und ein freies Ankerende unter Bildung von je zwei Arbeitsluftspalten zwischen sich einschließen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Dauermagnetanordnung (4; 14; 34; 54; 80, 81; 92, 93) sich plattenförmig parallel zur Ebene des Grundkörpers (25; 40; 63; 76; 101) an der Oberseite des Relais im wesentlichen über die gesamte Spulenlänge erstreckt und dabei vier Polpaare (N, S) mit senkrecht zur Grundkörperebene gerichteter Polarisierung bildet, wobei jedes der Polpaare als getrennt abgleichbarer Bereich (DM1, DM2, DM3, DM4) über ein von den übrigen getrenntes Joch mit dem zugehörigen Arbeitsluftspalt (L) gekoppelt ist.
  2. 2. Relais nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß der Anker (1, 11, 31, 51, 71, 91) innerhalb des Spulenkörpers (3, 13, 33, 53, 72, 9) etwa längs der Spulenachse angeordnet ist und daß jeweils zu beiden Seiten eines Ankerendes einer der Dauermagnetbereiche der Dauermagnetanordnung angeordnet ist.
  3. 3. Relais nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Dauermagnetanordnung als einteiliger platten miger Körper (4, 14, 34, 54) über der Spule angeordnet ist.
  4. 4. Relais nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die den Jochen (6, 7, 8, 9; 16, 17, 18, 19; 36, 37, 38, 39; 56, 57, 58, 59; 84, 85, 96, 97) gegenüberliegenden Dauermagnetpole jeweils über eine gemeinsame Flußplatte (5, 15, 35, 55, 82, 83, 94, 95) gekoppelt sind.
  5. 5. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Joche jeweils einen horizontalen Abschnitt (6a, 7a, 8a, 9a) zur Ankoppelung an den jeweiligen Dauermagnetbereich (DM1, DM2, DM3, DM4) und einen im wesentlichen vertikalen Abschnitt (6b, 7b, 8b, 9b) zur Bildung des jeweiligen Arbeitsluftspaltes gegenüber dem Anker besitzen.
  6. 6. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Anker (1, 11, 31) etwa in Spulenmitte um eine senkrecht zur Spulenachse gerichtete Achse drehbar gelagert ist und mit seinen freien Enden in jeder Endlage jeweils an zwei diagonal gegenüberliegenden Jochen anliegt.
  7. 7. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Anker in seiner Mitte mittels Lagerzapfen (29) und Lagerbohrungen (27, 28) in dem zweiteiligen Spulenkörper (13a, 13b) gelagert ist.
  8. 8. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Anker (11) an jedem seiner freien Enden jeweils einen Kontaktschieber (20, 21) trägt, mit welche seitlich neben der Spule angeordnete Kontaktelemente (22) betätigbar sind.
  9. 9. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h- n e t , daß der Spulenkörper (33) einen zwischen zwei axial versetzten Wicklungen (32a, 32b) angeordneten, seitlich offenen Mittelflansch (47) besitzt, in welchem ein aus Isolierstoff bestehendes Lagerelement (46) für den Anker (31). angeordnet ist, welches mit seitlichen, sich in radialer Richtung der Spule durch die Öffnungen (48) des Mittelflansches (47) erstreckenden Fortsätzen die parallel neben der Spule angeordneten Kontaktfedern (45) betätigt.
  10. 10. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Anker (51, 71, 91) an beiden Enden über Lagerelemente (60, 67, 73, 98) jeweils an den Stirnseiten der Spule um eine zur Spulenachse parallele Achse schwenkbar gelagert ist, wobei die Ankerenden jeweils in jeder Endlage an zwei miteinander fluchtenden Jochen anliegen.
  11. 11. Relais nach Anspruch 10, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Anker (51, 71, 91) über Lagerzapfen (61, 68, 74, 103) in Lagerschalen (62, 69, 75, 104) des Grundkörpers (63, 76, 101) bzw. des Spulenkörpers (53) gelagert ist.
  12. 12. Relais nach Anspruch 10 oder 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Lagerelemente (60, 67, 73) des Ankers (51, 71) einstückig mit einem rahmenförmigen Kontaktträger (65, 70, 77) gefertigt sind, welcher die Spule umgibt und jeweils in seinen längsseitig neben der Spule angeordneten Abschnitten Brückenkontaktelemente (66) trägt.
  13. 13. Relais nach Anspruch 10 oder 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß mit dem Anker ein rahmenförmiges KontaktDetätigungsorgan verbunden ist, welches die Spule umgibt und längsseitig neben der Spule angeordnete Kontaktelemente betätigt.
  14. 14. Relais nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Dauermagnetanordnung durch zwei getrennte, zu beiden Seiten längs der Spule angeordnete Dauermagnete (80, 81, 92, 93) gebildet ist, welche jeweils zwei in Längsrichtung gegeneinander versetzte Dauermagnet-Bereiche aufweisen.
  15. 15. Relais nach Anspruch 14, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß über den beiden Dauermagneten (80, 81, 92, 93) ein rahmenförmiges Flußblech (82, 94) angeordnet ist.
  16. 16. Relais nach Anspruch 14 oder 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Joche (96, 97) mit den beiden Ankerenden (91) jeweils zwei senkrecht übereinander liegende Arbeitsluftspalte bilden, wobei der Anker über ein U-förmiges Lagerelemente (98) gelagert ist, welches sich mit seinem Kontaktelemente tragenden Mittelabschnitt (98a) an einer Seite der Spule längs erstreckt, sich mit seinen beiden Seitenschenkeln (98b) jeweils diagonal über die Stirnseiten des Spulenkörpers (99) erstreckt und an der seinem Mittelabschnitt (98a) gegenüberliegenden Spulenseite über Lagerzapfen (103) im Grundkörper (101) gelagert ist.
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WO1990005989A1 (en) * 1988-11-24 1990-05-31 P E D Limited Armature/actuator for a relay

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