DE3311446A1 - Elektromagnetisches relais - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

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Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais, das eine auf einem Joch aufgebrachte Erregerspule und einen Anker aufweist.

Bei den bisher bekannten elektromagnetischen Relais kann sich der Anker im Bereich des Freischlages entweder frei bewegen oder muß durch eine zusätzliche Federkraft in der gewünschten Ruhelage gehalten werden. In beiden Fällen sind solche Relais hinsichtlich Beschleunigung oder Vibration empfindlich. Bei Relais mit einer den Anker in der Ruhelage haltenden Federkraft ist außerdem eine erhöhte Ansprechleistung erforderlich.

Das Ziel der Erfindung besteht darin, daß der Anker bei fehlender Erregung durch eine Kraft fest in seiner Ruhelage gehalten wird und diese Kraft beim Erregen des Relais nicht mehr wirksam ist.

Erfindungsgemäß ist ein aus einem Teil des Ankers, einem magnetisch leitfähigen Teil und einem Permanentmagnet bestehender magnetischer Nebenschluß zu dem aus dem Joch und dem Anker gebildeten magnetischen Hauptfluß vorgesehen, wobei in der Ruhelage des Ankers die den Nebenschluß bildenden Bauteile in der Richtung des magnetischen Nebenschlusses miteinander verbunden sind, jedoch zur Ermöglichung der Ankerbewegung im magnetischen Nebenschluß eine Trennstelle vorgesehen ist.

Durch die DE-OS 16 14 063 ist ein Spcrr-Relais, insbesondere für Wechselstrom, bekannt geworden, bei dem ein normales Wechselstrom-Relais (oder Schütz) in seiner Anzugstellung vermittels eines Permanent-Magneten gehalten wird, der durch eine gesonderte Spule sowohl durch Gleichstrom- als auch durch Wechselstrom-Impuls enthaftet wird. Bei diesem Sperr-Oelais ist zwar ein aus einem Teil des Ankers, einem magnetisch leitfähigen Teil und einem Permanentmagnet bestehender magnetischer Nebenschluß zu dem aus dem Joch und dem Anker gebildeten magnetischen Hauptfluß vorgesehen, doch ist die Verbindung der den Nebenschluß bildenden Bauteile in der Arbeitsstellung gegeben. Bei diesem bekannten Sp'err-Relais ist zur Herbeiführung der Ruhelage eine Feder erforderlich. Die eingangs dargelegte Vibrations- bzw. Erschütterungsempfindlichkeit ist auch bei diesem bekannten Relais gegeben.

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Durch den im Nebenschluß angeordneten Permanentmagnet wird beim Erfindungsgegenstand die Vibrations- bzw. Erschütterungsempfindlichkeit so stark vermindert, dnß auch bei richtungsunabhängigen Stoßkräften der Anker in seiner Ruhelage gehalten wird. Wird die Erregerspule von einem Strom durchflossen, so wird der magnetische Nebenschluß aufgehoben, so daß das Relais ohne Behinderung anspricht.

Vorteilhafterweise ist der magnetisch leitfähige Teil ein Teil des Ankers, wodurch der magnetische Nebenschluß in besonders einfacher Weise ausführbar ist.

Zweckmäßigerweise ist der Anker als //inkelanker mit einem zumindest angenähert parallel zum Joch liegenden Schenkel ausgebildet, wobei der Permanentmagnet zwischen dem Joch und dem freien Ende dieses Schenkels angeordnet und entweder mit dem Joch oder mit dem Schenkel des ,Vinxeiankers starr verbunden ist. Mit dieser iviaßnahme wird ein zusätzlicher Bauteil zur Bildung des magnetisch leitfähigen Teiles vermieden, da der Anker selbst den magnetisch leitfähigen Teil bildet.

Nach einer weiteren Ausgestaltung ist der magnetisch leitfähige Teil ein Teil des Joches. In diesem Fall bildet das Joch selbst den magnetisch leitfähigen Teil.

Vorteilhafterweise weist der den Nebenschluß enthaltende Magnetkreis eine durch den Erregerstrom des Relais oder einen Fremdstrom erregbare weitere Spule auf. Durch Reihenschaltung der weiteren Spule mit der Erregersouls kann hiedurch der Entmagnetisierungseffekt des magnetischen Nebenschlusses unterstützt werden. Bei Fremderregung der weiteren Spule kann die Entmagnetisierung in Abhängigkeit von anderen Funktionen erreicht werdet

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert, in der einige Ausführungsbeispiele dargestellt sind.

Fig. 1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen

Relais mit einem Flachanker,
Fig. 2 mit einem Winkelanker und
Fig. 3 schematisch ein Ausführungsbeispi'el eines erfindungsgemäßen Relai: bei dem der magnetisch leitfähige Teil ein Teil des- Joches ist.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel befindet sich auf Joch 1 eine Erregerspule 2. Auf dem Joch 1 ist ein als Flachanker ausge-

bildeter Anker 3 schwenkbar gelagert, der in seiner Ruhelage auf I

einem magnetisch leitfähigen Teil 4 abgestützt ist. Zwischen dem jj

Joch 1 und dem magnetisch leitfähigen Teil 4 befindet sich ein 5

Permanentmagnet 5. \

Der Permanentmagnet 5, der magnetisch leitfähige Teil 4 und der auf diesem im Ruhezustand aufruhende Teil 6 des Ankers 3 bilden einen ? magnetischen Nebenschluß zu dem aus dem Joch 1 und dem Teil 7 des ',. Ankers 3 gebildeten magnetischen Hauptfluß. In der in Fig. 1 darge- :s stellten Ruhelage des Ankers 3 sind die den Nebenschluß bildenden j Bauteile 4,5,6 in der Richtung des magnetischen Nebenschlusses I miteinander verbunden. Zur Ermöglichung der Ankerbewegung ist jedoch eine Trennstelle 8 vorgesehen. Durch den Permanentmagneten 5 wird dabei der Anker 3 stabil in der in Fig.1 dargestellten Ruhelage gehalten.

Wird die Erregerspule 2 von einem Strom durchflossen, so verläuft der magnetische Hauptfluß, ausgehend von dem innerhalb der Erregerspule 2 liegenden Teil des Joches 1 über dieses zum Anker 3. Dsr Teil 7 des Ankers 3 wird von dem innerhalb der Erregerspule 2 liegenden Teil des Joches 1 angezogen und um die die Ankerlagerung bildende Schneidkante 9 verschwenkt, wobei der Teil 6 des Ankers 3 von der Trennstelle 8 wegbewegt und der Fluß des Permanentmagneten 5 über den Teil 6 des Ankers 3 unterbrochen wird.

Dieser Vorgang ist unabhängig von der Polarität der an der Erregerspule 2 liegenden Erregerspannung, weil der von der Erregerspule 2 erzeugte' magnetische Fluß nicht nur über das Joch 1 und den Teil 7 des Ankers 3, sondern teilweise auch über den durch den Permanentmagneten 5, den magnetisch leitfähigen Teil 4 und den Teil 6 des Ankers 3 gebildeten magnetischen Nebenschluß verläuft. Unabhängig von seiner Polarisierung schwächt in einem Falle der von der Brregerspule 2 erzeugte magnetische Fluß den durch den magnetischen Nebenschluß gebildeten Haltefluß im Teil 10 des Joches 1 und verstärkt ihn im magnetisch leitfähigen Teil A im anderen Falle verstärkt der von der Erregerspule 2 erzeugte magnetische Fluß den durch den magnetischen Nebenschluß "gebildeten Haltefluß im Teil 10 des Joches 1 und schwächt ihn im magnetisch leitfähigen Teil 4.

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Analoges gilt für die Ausführungsbeispiele nach den Figuren 2 und 3, wobei jene Bauteile, die den Bauteilen nach Fig.1 entsprechen, mit gleichen Bezugsziffern versehen sind.

Bei dem Ausführungsbnispiel nach Fig. 2 ist der Anker 3 als .Vinkelanker ausgebildet, wobei der magnetisch leitfähige Teil 4 in Form eines zum Teil 10 des Joches 1 angenähert parallel liegenden Schenkels ein Teil des Ankers 3 ist. Der Permanentmagnet 5 ist entweder am freien Enae des Ankers 3 oder am Joch 1 befestigt, so daß entweder zwischen aem Joch 1 und dem Permanentmagneten 5 eine Trennstnlle 11 oder zwischen dem Permanentmagneten 5 und dem Anker 3 eine Trennsr.elle 12 gebildet wird.

Auch in Fig.2 ist das Relais im Ruhezustand dargestellt, in dem der Anker 3 in der dargestellten Lage durch den Permanentmagneten 3 fest an das Joch 1 gehalten wird. Bei Erregung wird der Anker 3 um die Schneidkante 9 verschwenkt und der in dem durch den Permanentmagneten 5 und dem magnetisch leitfähigen Teil 4 des Ankers 3 gebildeten magnetischen Nebenschluß und in dem Teil 10 des Jaches 1 erzeugte HaltefluB durch Öffnen der Trennstelle 11 bzw. 12 unterbrochen.

Analoges gilt für das Ausführungsbeispiel nach Fig.3, bei dem jedoch der magnetisch leitfähige Teil 4 ein Teil des Joches 1 ist und der Anker 3 in einer Ausnehmung 13 des Joches 1 an einer Schneidkante 9 gelagert ist. In dem durch den magnetisch leitfähigen Teil 4 und den Permanentmagneten 5 gebildeten magnetischen Nebenschluß und dem im Ruhezustand am Permanentmagneten 5 anliegenden Anker 3 wird durch den Permanentmagneten 5 ein Haltefluß für den Anker 3 erzeugt, der bei Erregung des Relais an der Trennstelle 14 unterbrochen wird.

Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen sind die magnetisch leitfähigen Teile 4 gleichzeitig vom Erregerfluß und vom Haltefluß durchflossen, so daß der schwenkbare Anker 3 bei Erregung in einer stabilen Arbeitslaga und ohne Erregung in einer stabilen Ruhelage verbleibt.

Wie in Fig.i dargestellt ist, kann beispielsweise auf den magnetisch leitfähigen Teil 4 eine durch den Erregerstrom des Relais oder einen Fremdstrom erregbare weitere Spule 15 angeordnet sein. Bei Reihenschaltung dieser Spule 15 und der Erregerspule 2 kann der Entmagnetisierungs-

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effekt des magnetischen Nebenschlusses unterstützt werden. Bei Fremd erregung der Spule 15 kann die Entmagnetisierung in Abhängigkeit von anderen Funktionen erreicht werden.

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Claims (5)

1. 331 U46

   Patentansprüche

   / 1. Elektromagnetisches Relais, das eine auf einem Joch aufgebrachte Erregerspule und einen Anker aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus einem Teil des Ankers (3), einem magnetisch leitfähigen Teil (4) und einem Permanentmagnet (5) bestehender magnetischer Nebenschluß zu dem aus dem J^-DCh (1) und dem Anker (3) gebildeten magnetischen Hauptflui3 vorgesehen ist, wobei in der Ruhelage des Ankers (3) die den Nebenschluß bildenden Bauteile in der Richtung des magnetischen Nebenschlusses miteinander verbunden sind, jedoch zur Ermöglichung der Ankerbewegung im magnetischen Nebenschluß eine Trennstelle (8,11,12,14) vorgesehen ist.
2. 2. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß der magnetisch leitfähige Teil (4) ein Teil des Ankers (3] ist (Fig.2).
3. 3. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn- i

   1 zeichnet, daß der Anker (3j als Winkelanker mit einem zumindest 1 angenähert parallel zum Joch (1) liegenden Schenkel ausgebildet ist, ; wobei der Permanentmagnet (5) zwischen dem Joch (i) und dem freien : Ende dieses Schenkels angeordnet und entweder mit dem Joch (1) \ oder mit dem Schenkel des Ankers (3) starr verbunden ist (Rig. 2).
4. 4. Elektromagnetisches Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetisch leitfähige Teil (4) ein Teil des Joches (i) ist (Fig.3).
5. 5. Elektromagnetisches Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der den Nebenschluß enthaltende Magnetkreis eine durch den Erregerstrom des Relais oder einen

   Fremdstrom erregbare weitere Spule (15) aufweist (Fig.1).