DE3320000A1

DE3320000A1 - Elektromagnetisches relais

Info

Publication number: DE3320000A1
Application number: DE19833320000
Authority: DE
Inventors: Yukihisa Niekawa; Shigeyuki Yokohama Tsuchiya
Original assignee: Fujisoku Electric Co Ltd
Current assignee: Fujisoku Corp
Priority date: 1982-07-16
Filing date: 1983-06-01
Publication date: 1984-01-19
Also published as: DE3320000C2; US4563663A

Description

SSlOP-2654

Elektromagnetisches Relais

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektromagnetisches Relais mit einem Permanentmagneten.

Es sind bereits verschiedene Arten von elektromagnetischen Relais mit Permanentmagneten bekannt. Ein bekanntes Relais dieser Art ist in den Figuren 1 und 2 wiedergegeben. Nach diesen Figuren sind auf einer Basisplatte 11 zwei Halteteile 12 und 13 ausgebildet. Die benachbarten Enden 141 und 151 von beweglichen Kontaktstücken 14 und 15 verlaufen durch das Halteteil 12 und sind darin festgelegt.

In entsprechender Weise verlaufen die benachbarten Enden 161 und 171 von beweglichen Kontaktstücken 16 und 17 durch das Halteteil 13 und sind darin festgelegt. Bewegliche Kontakte 142 und 152 sind an den beiden beweglichen Kontaktstücken 14 und 15 ausgebildet und stehen einander gegenüber. In entsprechender Weise sind zwei bewegliche Kontakte 16 2 und 172 an den beiden beweglichen Kontaktstücken 16 und 17 ausgebildet und stehen einander gegenüber. Feste Kontakte 18 bzw. 19 befinden sich in einem vorgegebenen Abstand zwischen den zugeordneten Kontaktpaaren 142 und 152 bzw. 162 und 172. Die festen Kontakte 18 bzw. 19 liegen an Anschlußklemmen 181 bzw. 191, deren benachbarte Enden durch ein Halteteil 20 auf der Basisplatte 11 verlaufen.

Auf der Basisplatte 11 ist ferner eine Schwenkplatte 21 angeordnet. Die Schwenkplatte 21 weist einen Arm 211 und

einen

5 SSlOP-2654

einen Schenkel 212 auf, die zusammen ein T bilden. Eine Durchbohrung 213 befindet sich in der Mitte der Schwenkplatte 21 und nimmt einen senkrecht aus der Basisplatte vorstehenden Zapfen 22 auf. Die Schwenkplatte läßt sich demnach um den Zapfen 22 in den durch die Pfeile A und B angegebenen Richtungen verschwenken. Ein bewegliches Teil 23 befindet sich an dem abgewandten Ende des Schenkels 212. Das bewegliche Teil 23 besteht aus einem Permanentmagneten 24 und Eisenteilen 25 und 26, deren zugewandte Enden an den Polen des Permanentmagneten anliegen. An zwei Enden des Arms 211 ist jeweils ein Fortsatz 214 und 215 ausgebildet. Die Fortsätze 214 bzw. 215 befinden sich zwischen den beweglichen Kontaktstücken 14 und 15 bzw. 16 und 17. Wenn die Schwenkplatte 21 verschwenkt wird, betätigen die Fortsätze 214 bzw. 215 die beweglichen Kontaktstücke 14 und 15 bzw. 16 und 17.

Ein im wesentlichen E-förmiger Eisenkern 27 bildet einen Elektromagneten und ist oberhalb der Schwenkplatte 21 angeordnet. Der Eisenkern 27 besteht aus einem Mittelteil 271 und einem ersten bzw. zweiten Seitenteil 272 bzw. 273. Auf dem Mittelteil 271 befindet sich eine Wicklung 28. Der Eisenkern 27 in seiner angegebenen Form ist angeordnet und gehalten in Schultern 121, 131 und 201, die in den Halteteilen 12, 13 und 20 ausgebildet sind. Im Haltezustand des Eisenkerns 27 liegen die abgewandten Enden 25 bzw. 26 des beweglichen Teils 23 zwischen dem Mittelteil 271 und dem ersten bzw. zweiten Seitenteil 272 bzw. 273 des Eisenkerns 27.

Bei dem in der angegebenen Weise aufgebauten elektromagnetischen Relais werden, wenn die Wicklung 28 so erregt wird, daß der Mittelteil 271 des Eisenkerns 27 beispielsweise zu einem S-PoI und der erste und der zweite Seitenteil und 2.73 zu einem N-PoI gemacht werden, die Eisenteile 25 bzw. 26, die von dem Permanentmagneten 24 zu einem S- bzw. N-PoI magnetisiert sind, gegen den ersten Seitenteil 272

bzw.

6 SSlOP-2654

bzw. den Mittelteil 271 gezogen. Infolgedessen dreht sich die Schwenkplatte 21 um den Zapfen 22 in Richtung des Pfeils A, und dieser Zustand bleibt auch nach dem Abschalten der Wicklung 28 aufrechterhalten. Wird die Wicklung 28 in der zu der oben angegebenen Richtung entgegengesetzten Richtung erregt, so dreht sich die Schwenkplatte 21 in der durch den Pfeil B angegebenen Richtung. Die Schwenkplatte 21 arbeitet in der angegebenen Weise und ändert dadurch die Kontaktverhältnisse der Kontakte 142 und 172 der beweglichen Kontaktstücke 14 und 17 und der feststehenden Kontakte 18 und 19.

Das in der oben angegebenen Weise aufgebaute elektromagnetische Relais kann als solches gute Dienste leisten. Bei diesem üblichen elektromagnetischen Relais ist das bewegliche Teil 23 aber einem Magnetfeld ausgesetzt, das in Richtung senkrecht zu der Achse des Mittelteils 271 des Eisenkerns 27 wirkt,und ist bestrebt, sich linear in dieser Richtung zu bewegen. In der Praxis dreht sich dagegen die Schwenkplatte 21 um den Zapfen 22. Aus diesem Grunde tritt Reibung zwischen der Schwenkplatte 21 und dem Zapfen 22 auf, so daß das auf das bewegliche Teil 23 wirkende Magnetfeld nicht mit voller Wirksamkeit auf die Schwenkplatte 21 übertragen werden kann.

Die Reibung, die zwischen der Schwenkplatte 21 und dem Zapfen 22 und zwischen den beweglichen Kontaktstücken 14 bis 17 und den Fortsätzen 214 und 215 auftritt, ändert sich je nach der Stellung des auf eine Leiterplatte o.dgl. montierten Relais. Daher läßt sich seine Empfindlichkeit (von der Wicklung aufgenommene Leistung zum Betätigen der gleichen Kontaktvorrichtung; geringere Leistung bedeutet höhere Empfindlichkeit) nur schwer verbessern. Darüber hinaus ändert sich die Empfindlichkeit des Relais mit seiner Position.

Der

. *-" -^:- '■'"■;.'' '■■"·■' 3320GOO

7 SSlOP-2654

Der Mittelteil 271 und der erste bzw. zweite Seitenteil 272 bzw. 273 des Eisenkerns 27 sind langgestreckt, was lange Kraftlinienwege und damit verhältnismäßig hohen magnetischen Widerstand zur Folge hat. Außerdem kann der von dem Permanentmagneten 24 erzeugte Magnetfluß nicht leicht abgeschirmt werden und kann den ersten und zweiten Seitenteil 272 und 273 durchdringen. Der Magnetfluß streut dann auch nach außen durch ein (nicht gezeichnetes) Gehäuse und durch die Basisplatte 11. Insbesondere tritt magnetischer Streufluß leicht in Richtung senkrecht zur Ebene der Basisplatte 11 auf. Nahegelegene weitere elektromagnetische Relais o.dgl. in dieser Richtung können somit das Schaltverhalten des Relais beeinträchtigen.

Da der Mittelteil 271 des Eisenkerns 27 sowie der erste und der zweite Seitenteil 272 und 273 in Querrichtung angeordnet sind, ist die Gesamtbreite verhältnismäßig groß. Man kann also auf diese Weise nur schwer ein kompakt gebautes elektromagnetisches Relais herstellen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein höchstempfindliches elektromagnetisches Relais zu entwikkeln, das ein von-einem Elektromagneten und einem Permanentmagneten erzeugtes Magnetfeld mit guter Wirkung ausnützt.

Ferner soll die Erfindung ein elektromagnetisches Relais angeben, das auch bei Veränderung seiner Anbringungsposition keine wesentliche Änderung seiner Empfindlichkeit erfährt.

Die Erfindung soll auch ein elektromagnetisches Relais darstellen, das nur wenig magnetischen Streufluß außerhalb des Gehäuses verursacht und das andere in der Nähe angeordnete elektronische Bauteile nicht ungünstig beeinflußt.

Die

8 SSlOP-2654

Die Erfindung sieht außerdem ein ganz besonders kompakt gebautes elektromagnetisches Relais vor. Bei dem erfindungsgemäßen Relais handelt es sich ferner um ein selbsthaitendes Relais mit den obengenannten Besonderheiten.

Schließlich stellt die Erfindung ein. monostabiles elektromagnetisches Relais mit den obengenannten Merkmalen dar.

Bei der Erfindung handelt es sich demnach um ein neuartiges elektromagnetisches Relais. Bei dem erfindungsgemäßen elektromagnetischen Relais umgibt ein bewegliches Bauteil, in dessen Mitte sich ein Permanentmagnet und zwei Eisenteile befinden, von denen jeweils ein Ende einem der beiden Pole des Permanentmagneten zugeordnet ist, teilweise das eine Ende des Eisenkerns. Die in dem anderen Ende des Eisenkerns erzeugten Magnetpole werden über ein Joch an die Außenseite des beweglichen Bauteils geführt. Auf diese Weise wird das bewegliche Bauteil in Richtung senkrecht zu dem Eisenkern durch die Summe der Magnetfelder bewegt, die von dem Joch, dem Eisenkern und dem Permanentmagneten erzeugt werden. Eine Kontaktvorrichtung befindet sich in der Nähe des Elektromagneten und wird in Übereinstimmung mit den Arbeitsschritten des beweglichen Bauteils geschaltet.

Fig.l zeigt eine Draufsicht auf ein übliches elektromagnetisches Relais;

Fig.2 ist ein perspektivisches Zerlegbild des in Fig.l wiedergegebenen Relais;

Fig.3 ist eine Draufsicht auf ein elektromagnetisches Relais nach einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig.4 gibt das Relais nach Fig.3 in perspektivischer Darstellung wieder;

Fig.5 zeigt in perspektivischer Ansicht den Kauptteil des Relais nach den Figuren 3 und 4;

Fig.6

9 SSlOP-2654

Fig.6 ist ein Schaltbild zur Erläuterung des Aufbaus einer Wicklung aus den Figuren 3 bis 5;

die Figuren 7 und 8 verdeutlichen schematisch die Arbeitsweise des Relais aus den Figuren 3 bis 6; die Figuren 9A und 9B sollen den magnetischen Streufluß erläutern, der aus dem erfindungsgemäßen Relais herrührt;

die Figuren 10 und 11 zeigen als Schaltbilder den Aufbau von Spulen, die von denjenigen nach den Figuren 3 bis 5 abweichen;

Fig.12 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Hauptteils eines elektromagnetischen Relais nach einer an- *\ deren Ausführungsform der Erfindung;

die Figuren 13 und 14 sind schematische Ansichten des Relais nach Fig.12 und sollen dessen Arbeitsweise erläutern.

Nach den Figuren 3 und 4 ist ein Gehäuse 42 aus Harzwerkstoff auf einer Basisplatte 41 angebracht. Anschlüsse 43 und 44 sind in vorbestimmtem Abstand auf der Basisplatte angeordnet. Jeweils ein Ende der beweglichen Kontaktstücke 45 bzw. 46, die eine Kontaktvorrichtung bilden und die in Längsrichtung der Basisplatte 41 angeordnet sind, ist an den Anschlüssen 43 bzw. 44 angebracht. An dem anderen Ende des jeweiligen beweglichen Kontaktstücks 45 und 46 sind bewegliche Kontakte 47 und 48 vorgesehen. Die Kontakte 47 bzw. 48 liegen zwischen einem Anschlußpaar 49 und 50 bzw. einem Anschlußpaar 51 und 52, die auf der Basisplatte 41 ausgebildet sind. Zwei feststehende Kontakte 53 und 54 bzw. zwei weitere feststehende Kontakte 55 und 56 sind auf zugeordneten Anschlüssen 49 und 50 bzw. 51 und 52 angeordnet, so daß sie die Kontakte 47 bzw. 48 berühren können. Das jeweils andere Ende der beweglichen Kontaktstücke 45 und 46, die federnd ausgeführt sind, ist nach innen gebogen, so daß sie näher aneinander kommen.

Ein

10 SSlOP-2654

Ein einen Elektromagneten bildender Eisenkern 57 befindet sich in der Mitte der Oberseite des Basisteils 41 und liegt zwischen den beweglichen Kontaktstücken 45 und 46. Das eine Ende des Eisenkerns 57 wird von einem auf der Basisplatte 41 ausgebildeten Halteteil 58 gehalten. Auf dem anderen Ende des Eisenkerns 57 befindet sich eine auf einen (nicht gezeichneten) und mit Flanschen 59 und 60 versehenen Spulenkörper aus Harzwerkstoff gewickelte Wicklung 61. Die beiden Enden der Wicklung 61 sind an An-Schlüsse 62 und 63 an dem Flansch 60 geführt. Die Anschlüsse 62 und 63 sind mit den Anschlüssen 64 und 65 auf der Basisplatte 11 verbunden.

Das eine Ende 681 des Jochs 68 liegt in der Nähe des einen Endes des Eisenkerns 57 (vgl.Fig.5). Dieses eine Ende des Jochs 68 ist mit Seitenwänden 682 und 683 versehen, die von den beiden Seiten eines Bodens 684 ausgehen. Die Seitenwände 682 und 683 umgeben zusammen mit dem Boden den Eisenkern 57 in einigem Abstand. Ein Mittelabschnitt 685 des Jochs 68 verläuft längs der Unterseite der Wicklung 61, und das andere Ende 686 des Jochs 68 ist mit dem anderen Ende des Eisenkerns 57 an der Innenseite des Flanschs 60 verbunden.

Ein bewegliches Teil 71 ist an dem einen Endstück des Eisenkerns 57 angebracht. Das bewegliche Teil 71 besteht aus einem Rahmen 711 aus Harzwerkstoff o.dgl., einem Permanentmagneten 72 und Eisenteilen 73 und 74. Eine Durchbrechung 712 im Mittelteil des Rahmens 711 nimmt den Permanentmagneten 72 auf. Das eine Ende jedes Eisenteils 73 und 74 liegt an einem der Pole des Permanentmagneten 72 an. In diesem Zustand werden der Permanentmagnet 72 und die Eisenteile 73 und 74 fest von dem Rahmen 711 gehalten. Der Permanentmagnet 72 besteht aus einem Seltenerd-Element wie Samarium (Sm), Nickel (Ni), Kobalt (Co) o.dgl.. Das bewegliche Teil 71 des obengenannten Aufbaus kann das eine

Ende

11 SSlOP-2654

Ende des Eisenkerns 57 in der Weise teilweise umschließen, daß die Eisenteile 73 bzw. 74 zwischen dem Eisenkern 57 und den Seitenwänden 682 bzw. 683 des Jochs 68 angeordnet sind. In diesem Zustand (vgl.Fig.3) wird das bewegliche Teil 71 durch den Halteteil 58 und den Flansch 59 in der Weise geführt, daß es sich in Richtung senkrecht zu der Achse des Eisenkerns 57 bewegt. Antriebselemente wie die Fortsätze 713 und 714 sind an die beiden Enden des beweglichen Teils 71 in Bewegungsrichtung des Teils angeformt. Die Fortsätze 713 und 714 dienen zum Betätigen der beweglichen Kontaktstücke 45 und 46.

Fig.6 zeigt eine Schaltung für einen Antriebskreis des obenbeschriebenen elektromagnetischen Relais; die Bezugszeichen in Fig.6 haben die gleiche 3edeutung wie in den Figuren 3 und 5.

Die Plus- bzw. Minus-Anschlüsse einer Gleichstromquelle nach Fig.6 sind mit beweglichen Kontakten 821 bzw. 831 von Schaltern 82 bzw. 83 verbunden. Ein feststehender Kontakt 822 des Schalters 82 liegt an dem einen Ende der Wicklung 61 und an einem feststehenden Kontakt 833 des Schalters 83. Ein feststehender Kontakt 832 des Schalters 83 ist mit dem anderen Ende der Wicklung 61 sowie mit einem feststehenden Kontakt 823 des Schalters 82 verbunden. Die Erregungsrichtung der Wicklung 61 läßt sich umkehren, indem die beweglichen Kontakte 821 und 831 der Schalter 82 und 83 gleichlaufend miteinander umgeschaltet werden.

Nachstehend wird die Arbeitsweise der beschriebenen Ausführungsform des elektromagnetischen Relais erläutert.

Die Eisenteile 73 und 74 des beweglichen Teils 71 werden von dem Permanentmagneten 72 ständig magnetisiert; das Eisenteil 73 ist beispielsweise als S-PoI magnetisiert und

das

12 SSlOP-2654

das Eisenteil 74 als N-PoI. Auch wenn die Wicklung 61 nicht stromdurchflosssen ist, werden die Eisenteile 73 bzw. 74 gegen den Eisenkern 57 bzw. die Seitenwand 682 gezogen (vgl.Fig.7). Das bewegliche Kontaktstück 45 wird auf diese Weise von dem Fortsatz 713 des beweglichen Teils 71 beaufschlagt und mit dem Kontakt 53 des Anschlusses 49 in Berührung gebracht. Das bewegliche Kontaktstück 46 wird durch die ihm innewohnende Federkraft beeinflußt, und der Kontakt 48 liegt an dem Kontakt 55 des Anschlusses 51 an.

Wenn die Wicklung 61 unter diesen Umständen erregt wird, so wird das eine Ende des Eisenkerns 57 zum N-FoI gemacht und das andere Ende zum S-PoI. Die Seitenwände 682 und 683 des Jochs 68 erhalten ebenfalls den Charakter von S-Polen. Das Eisenteil 73 des beweglichen Teils 71 wird von der Seitenwand 682 abgestoßen und von dem Eisenkern 57 angezogen. Das Eisenteil 74 wird von dem Eisenkern 57 abgestoßen und von der Seitenwand 683 angezogen. Aus diesem Grunde wird das bewegliche Teil 71 geradlinig in Richtung des Pfeils C in Fig.7 in den in Fig.8 gezeichneten Zustand überführt. Das bewegliche Kontaktstück 46 wird von dem Fortsatz 714 des beweglichen Teils 71 beaufschlagt, und der Kontakt 4 8 des Kontaktstücks 46 wird von dem Kontakt 55 zu dem Kontakt 56 umgeschaltet. Das bewegliche Kontaktstück 45 steht nun unter dem Einfluß seiner Eigenelastizität, und der an dem Kontaktstück 45 befindliche Kontakt 47 legt sich von dem Kontakt 53 um auf den Kontakt 54. Auch wenn die Wicklung 61 in diesem Zustand abgeschaltet wird, bleiben die Kontaktverhältnisse erhalten.

Wird die Wicklung 61 nun in entgegengesetzter Richtung erregt, so wird das eine Ende des Eisenkerns 57 zu einem S-PoI und das andere Kernende zu einem N-PoI. Die Seitenwände 682 und 683 des Jochs 68 werden ebenfalls zu einem N-PoI. Dann wird das Eisenteil 73 des beweglichen Teils 71

von

13 SSlOP-2654

von dem Eisenkern 57 abgestoßen und von der Seitenwand angezogen. Das Eisenteil 74 wird von der Seitenwand 683 abgestoßen und von dem Eisenkern 57 angezogen. Infolgedessen wird das bewegliche Teil 71 geradlinig in Richtung des Pfeils D (Fig.8) in den in Fig.7 gezeichneten Zustand überführt. Die Kontaktverhältnisse sind jetzt also wieder dieselben wie im Ausgangszustand.

Bei dem obenbeschriebenen elektromagnetischen Relais bewegt sich das bewegliche Teil 71 in Richtung senkrecht zu der Achse des Eisenkerns 57 unter der Wirkung der Summe der Magnetfelder des Permanentmagneten 72, hervorgerufen durch die Eisenteile 73 und 74 des beweglichen Teils 71, und des Magnetfeldes, das von dem Eisenkern 57 und den Seitenwänden 682 und 683 erzeugt wird. Aus diesem Grunde kann das in Richtung senkrecht zur Achse des Eisenkerns wirkende Magnetfeld wirksam auf das bewegliche Teil 71 übertragen werden.

Das bewegliche Teil 71 wird also in Richtung senkrecht zu der Achse des Eisenkerns 57 bewegt und kann nicht den Flansch 59 des Spulenkörpers und den Halteteil 58 der Basisplatte 41 berühren. Durch das bewegliche Teil 71 wird praktisch keine Reibung hervorgerufen. Da das Magnetfeld in günstigster Weise auf das bewegliche Teil 71 übertragen wird, läßt sich erhöhte Empfindlichkeit erzielen.

Da ferner die auf das bewegliche Teil 71 wirkende Reibungskraft außerordentlich gering ist, kann ein Abfall der Empfindlichkeit wegen Veränderung der Montageposition des Relais auf ein Minimum reduziert werden.

Die Seitenwände 682 und 683 und der Boden 684 des Jochs 68, die das bewegliche Teil 71 umgeben, bilden einen geschlossenen Magnetkreis, der klein ist und niedrigen magnetischen Widerstand hat. Da der größte Anteil des von dem

Permanentmagneten 72

14 SS10P-2654

Permanentmagneten 72 des beweglichen Teils 71 erzeugten Magnetflusses durch diesen geschlossenen Magnetkreis verläuft, ergibt sich nur ein geringer magnetischer Streufluß außerhalb des Relais durch die Basisplatte 41 und das Gehäuse 42 hindurch. Die Arbeitsweise von elektronischen Teilen, die in der Nähe dieses elektromagnetischen Relais angebracht werden können, wird nicht nachteilig beeinflußt.

In den Figuren 9A und 9B werden die Ergebnisse von Messungen des Streuflusses an der Oberfläche der Basisplatte 41 und des Gehäuses 42 wiedergegeben, wenn die Flußdichte des Permanentmagneten 72 800 G beträgt. In den beiden Figuren sind die Meßpunkte durch die gestrichelte Linie verbunden. Die Messungen an den jeweiligen Punkten ergaben:

El = 11 G, E2 = 10 G, Ξ3 = 20 G, E4 = 10 G, E5 = 10 G, E6 = 115 G und E7 = 4 G. Auf diese Weise kann der Streufluß durch die Seiten der Basisplatte 41 und des Gehäuses 42 des elektromagnetischen Relais erfindungsgemäß auf ein Minimum reduziert werden.

Bei dem erfindungsgemäßen elektromagnetischen Relais weist das Joch 68, anders als bei einem üblichen elektromagnetischen Relais, kein erstes bzw. zweites Seitenteil 272 bzw. 273 auf, und die Seitenwände 682 und 683 sind an dem einen Ende 681 des Jochs 68 vorgesehen. Das Joch 68 kann somit nicht breiter werden als der Elektromagnet, so daß der Abstand zwischen den beweglichen Kontaktstücken 45 und 46 kleiner als bei einem üblichen Relais sein kann und sich insgesamt ein kompakt gebautes elektromagnetisches Relais ergibt.

Nach der obigen Beschreibung wird die Richtung des der Wicklung 61 zuzuführenden Stroms durch die Schalter 82 und 83 bestimmt. Die Erfindung soll aber nicht auf diese Ausbildung beschränkt sein.

In

15 SSlOP-2654

In Fig.10 wird eine weitere Ausbildung der Wicklung 61 gezeigt. Die Wicklung 61 besteht danach aus einer ersten Wicklung 611 und einer zweiten, gleichsinnig gewickelten Wicklung 612. Die Plus- bzw. Minusanschlüsse der Gleichstromquelle 81 sind an bewegliche Kontakte 821 bzw. 831 der Schalter 82 bzw. 83 geführt. Ein fester Kontakt 822 des Schalters 82 liegt an dem einen Ende der ersten Wicklung 611,, deren anderes Ende mit einem festen Kontakt 832 des Schalters 83 verbunden ist. Ein fester Kontakt 833 des Schalters 83 liegt an dem einen Ende der zweiten Wicklung 612, deren anderes Ende mit einem festen Kontakt 823 des Schalters 82 verbunden ist.

Mit einer so ausgebildeten Wicklung lassen sich Magnetfelder von entgegengesetzter Richtung in der ersten und der zweiten Wicklung 611 und 612 durch synchrones Umschalten der Schalter 82 und 83 herstellen. Das bewegliche Teil 71 kann also in ähnlicher Weise in Bewegung gesetzt werden wie zuvor beschrieben.

Fig.11 zeigt eine weitere Ausführungsform der Wicklung 61. Gemäß Fig.11 besteht die Wicklung 61 aus einer ersten Wicklung 611 und einer zweiten Wicklung 612, die in entgegengesetztem Drehsinn gewickelt sind. Der Plus-Anschluß einer Gleichstromquelle 81 ist an einen beweglichen Kontakt 821 eines Schalters 82 geführt, dessen feste Kontakte 822 und 823 mit jeweils einem Ende der ersten Wicklung 611 bzw. der zweiten Wicklung 612 verbunden sind. Das jeweils andere Ende der ersten Wicklung 611 bzw. der zweiten Wicklung 612 ist an den Minus-Anschluß der Gleichstromquelle 81 geführt.

Bei der in dieser Weise ausgeführten Wicklung lassen sich Magnetfelder entgegengesetzter Richtung in der ersten Wicklung 611 und der zweiten Wicklung 612 durch entsprechendes Umschalten des Schalters 82 erzeugen. Das bewegliche Teil 71 kann also in der schon oben beschriebenen Weise bewegt werden.

Eine

16 SSlOP-2654

Eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen elektromagnetischen Relais wird an Hand der Figuren 12 bis 14 beschrieben. Bauteile, die in den Figuren 3 bis 8 und 12 bis 14 gleichermaßen vorkommen, werden nicht erneut beschrieben; sie tragen auch übereinstimmende Bezugszahlen.

Nach Fig.12 sind magnetische Abschirmungen 77 bzw. 78 aus nichtmagnetxschem Material an der Oberfläche einer Seitenwand 68 3 an dem einen Ende 681 eines Jochs 6 8 gegenüber einem Eisenkern 57 bzw. an der Oberfläche des Eisenkerns 57 gegenüber einer Seitenwand 682 angebracht. Bei dem so aufgebauten Relais werden Eisenteile 73 und 74 eines beweglichen Teils 71 von einem Permanentmagneten 72 magnetisiert; das Eisenteil 73 wird beispielsweise zu einem S-PoI und das Eisenteil 74 zu einem N-PoI. Die magnetische Abschirmung 77 befindet sich an der Oberfläche der Seitenwand 683, die dem Eisenkern 57 gegenüberliegt, während die magnetische Abschirmung 78 an der Oberfläche des Eisenkerns 57 gegenüber der Seitenwand 682 angeordnet ist, wodurch die Kraftlinienwege abgeschirmt werden. Wenn daher die Wicklung 61 nicht erregt wird, legen sich die Eisenteile 74 bzw. 73 gegen den Eisenkern 57 bzw. das Joch 68 (vgl.Fig.13) infolge der Wirkung des Magnetfeldes zwischen dem Eisenteil 74 und dem Eisenkern 57. In diesem Zustand wird ein bewegliches Kontaktstück 45 von einem Fortsatz 713 des beweglichen Teils 71 beeinflußt, und der daran befindliche Kontakt 47 wird zur Berührung mit einem Kontakt 53 eines Anschlußkontakts 49 gebracht. Ein bewegliches Kontaktstück 46 steht unter der Wirkung der -ihm innewohnenden Federkraft, und sein Kontakt 48 legt sich gegen einen Kontakt 55 eines Anschlusses 51.

Wenn in diesem Zustand die Wicklung 61 erregt wird und das eine Ende des Eisenkerns 57 zu einem N-PoI gemacht worden ist, werden die Eisenteile 74 und 73 von dem Eisenkern 57 und der Seitenwand 682 abgestoßen. Das bewegliche Teil 71

wird

17 SSlOP-2654

wird dann in Richtung des Pfeils E (Fig.13) geradlinig bewegt, um den in Fig.14 gezeichneten Zustand anzunehmen. Wie bei der ersten Ausführungsform beschrieben, wird ein Kontakt 48 des beweglichen Kontaktstücks 46 von dem Kontakt 55 auf einen Kontakt 56 gelegt, während ein Kontakt 47 des beweglichen Kontaktstücks 45 von dem Kontakt 53 auf einen Kontakt 54 gelegt wird.

Wird die Wicklung 61 in diesem Zustand abgeschaltet, so bewegt sich das bewegliche Teil 71 in Richtung des in Fig_o14 gezeichnete Pfeils F unter der Wirkung der Anziehungskraft des Eisenteils 74 und des Eisenkerns 57 und der Federwirkung des beweglichen Kontaktteils 46 und weil die magnetischen Abschirmungen 77 und 78 die Kraftlinienwege zwischen dem Eisenteil 73 und dem Eisenkern 57 sowie zwischen dem Eisenteil 74 und der Seitenwand 683 abschirmen. Infolgedessen kehrt das bewegliche Teil 71 in den in Fig.13 gezeichneten Zustand zurück, und die Kontaktverhältnisse an den jeweiligen Kontakten werden in den oben beschriebenen Zustand zurückgeführt.

Bei dieser Ausführungsform lassen sich der ersten Ausführungsform entsprechende Wirkungen erzielen. Darüber hinaus stellt die zweite Ausführungsform ein monostabiles elektromagnetisches Relais dar, bei dem das bewegliche Teil 71 und die beweglichen Kontaktstücke 45 und 46 in ihre jeweilige Anfangslage zurückkehren, wenn die Wicklung 61 abgeschaltet wird.

Claims

10 15 20

Patentansprüche

Elektromagnetisches Relais zum Betätigen eines beweglichen Teils unter Anwendung einer Summe von Magnetfeldern, die in unterschiedlichen Richtungen wirken und von einem Elektromagneten erzeugt werden, und eines von einem Permanentmagneten erzeugten Magnetfeldes, und zum Schalten einer Kontaktvorrichtung im Gleichlauf mit einem Arbeitsschritt des genannten beweglichen Teils, gekennzeichnet durch

den genannten Elektromagneten (57,61), bei dem eine Wicklung (61) um einen Eisenkern gewikkelt ist und dessen Erregungsrichtung umschaltbar ist,

ein Joch (68), dessen eines Ende (681) sich in einem vorbestimmten Abstand von zwei Seiten an dem einen Ende des Eisenkerns (57)

befindet und desen anderes Ende (686) am anderen Ende des Eisenkerns (57) angebracht

ist, wobei Magnetpole des anderen Endes des

Eisenkerns (57) in der Nähe von zwei Seitenflächen an dem einen Ende des Eisenkerns erzeugt werden,

das

2 SSlOP-2654

das genannte bewegliche Teil (71) , in dessen Mitte sich der Permanentmagnet (72) befindet, an dessen beiden Polen jeweils das eine Ende von Eisenteilen (73,74) angeordnet ist, das den Eisenkern (57) teilweise umgibt, so

daß die Eisenteile (73,74) sich zwischen

dem einen Ende einerseits des Eisenkerns

(57) und andererseits des Jochs (68) befinden, und das in einer Richtung senkrecht zu einer Achse des Eisenkerns (57) beweglich ist, wenn die Wicklung (61,611,612) erregt wird,

die genannte Kontaktvorrichtung (45,46,47,48, 53,56) in der Nähe des Elektromagneten

(57,61) und durch

ein Betätigungselement (713,714) in dem beweglichen Teil (71) zum Betätigen der Kontaktvorrichtung (45,46,47,48,53,56) entsprechend der Bewegung des beweglichen Teils (71).

2.) Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende des Jochs (68) einen Boden (684) und Seitenwände. (682,

683) aufweist, die in vorgegebenem Abstand an dem einen Ende des Eisenkerns (57) ausgebildet sind, und daß die Seitenwände (682,

683) und der Boden (684) eine magnetische Abschirmung bilden.

3.) Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß magnetische Abschirmungen (77, 78) an Seitenflächen des Eisenkerns (57)

angeordnet sind, die zugeordneten Innenflächen der Seitenwände (682,683) gegenüberliegen.

4.) Elektromagnetisches

3 SSlOP-2654

4.) Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung (61), die den Elektromagneten (57,61) bildet, aus

einer ersten Wicklung (611) und einer zweiten Wicklung (612) besteht, die gleichsinnig gewickelt sind, und daß Spannungen unterschiedlicher Polarität von einer Stromquelle (81) an die erste und zweite Wicklung (611,612) gelegt werden.

5„) Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Elektromagneten (57,61) bildende Wicklung (61) aus einer ersten Wicklung (611) und einer zweiten Wicklung (612) besteht, die ungleichsinnig gewickelt sind, und daß Spannungen gleicher Polarität von einer Stromquelle (81) an die erste Wicklung und die zweite Wicklung (611,612) gelegt werden.

6.) Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Elektromagneten (57,61) bildende Wicklung (61) nur eine erste Wicklung (611) aufweist, die Spannung unterschiedlicher Polarität von einer Stromquelle (81) empfängt.
25