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Relais für Uhrenanlagen. Die Erfindung betrifft ein Relais für elektrische
Uhrenanlagen, die mit Strom wechselnder Richtung betrieben werden. Die Erfindung
besteht darin, daß das Relais zwei einzelne, voneinander unabhängige Anker besitzt,
die unter der Einwirkung eines polarisierten Magnetsystems stehen, wobei jeder Anker
nur von einer bestimmten Stromrichtung, unabhängig vom andern Anker, zum Anziehen
gebracht wird. Ein solches Relais ist geeignet, in der von ihm gesteuerten Leitungsschleife
ebenfalls einen Strom wechselnder Richtung zum Betriebe von Nebenuhren hervorzubringen,
kann aber auch Stromstöße gleicher Richtung abgeben, um an eine mit Strom wechselnder
Richtung betriebene Uhrenanlage auch Nebenuhren für gleichgerichtete Stromstöße
anschließen zu können. Dabei sind verschiedene Schaltungen möglich, auf die in der
Beschreibung näher eingegangen ist.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Relais veranschaulicht,
und zwar zeigt Abb. i eine Ansicht in Richtung der Relaisanker, Abb. 2 eine
Draufsicht auf das vollständige Relais und Abb. 3 einen Schnitt nach der
Linie A-B der Abb. 2. In Abb. 4 ist ein Prinzip des Relais schematisch dargestellt.
In Abb. 5 bis 9 sind verschiedene Schaltungsanordnungen angegeben.
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Das Relais besteht aus einem zweischenkligen Elektromagneten mit den
Kernen 1:, 2 und den Spulen 3 und 4. Die Kerne i, ?, werden durch das Jochstück
6 zusammengehalten. Gegenüber den Polen der Kerne i, z sind symmetrisch zueinander
zwei Anker 7, 8 mit Hilfe einer Brücke 2o drehbar gelagert. Beide Anker stimmen
in ihrer Lagerung und sonstigen Anordnung vollständig überein, sind aber gänzlich
unabhängig voneinander, so daß jeder für sich bei entsprechender Erregung des Magnetsystems
zum Ansprechen gebracht werden kann. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel liegen
ihre Drehpunkte 9 nahe beieinander auf jeder Seite der Symmetrielinie des
Magnetsystems. Der Elektromagnet wird durch einen permanenten Magneten
5 polarisiert, der sich mit seinem einen rechtwinklig umgebogenen Pol iza
gegen das Jochstück 6 des Elektromagneten legt und mit seinem ebenfalls rechtwinklig
umgebogenen andern Pol 12 mit hinreichendern Spielraum über die beiden Anker
7 und 8 greift. Das polaxisierende Kraftlinienfeld verläuft dabei
vom Jochstück 6 parallel durch beide Elektromagnetkerne i und 2 und tritt
dann von jedem Pol des Elektromagneten durch die Luft in jeden Anker 7 und
8 über, von denen dann die Kraftlinien in den übergreifenden Pol ig, des
permanenten Magneten 5 zurÜckkehren. Auf jeden Anker wirkt eine Zugf8der
io, deren Anzugskraft durch Stellschrauben ii verändert werden kann. Die Federn
io üben eine Zugkraft aus, die den Anker 7 oder 8
von dem betreffenden
Pol des Elektromagneten abzieht. jeder Anker trägt eine oder mehrere Kontaktfedern
13 bzw. 14, die isoliert aufgesetzt sind. Diese Kontaktfedern können mit feststehenden
Kontakten 15, 16 in Verbindung treten. je nach ihrer Anordnung können die Konta,ktfedern
13 Und 14 Ruhekontakte und Arbeitskontakte herstellen. Die ganze magnetische
Anordnung
ist auf einer Grundplatte 17 angeordnet. Zum Anschluß der elektrischen Leitungen
sind einige Klemmen 18 auf der Grundplatte ig aufgesetzt, die teils mit den Spulen
3, 4 des Elektromagneten, teils mit der Kontaktvorrichtung der Anker mit
Hilfe von Drähten oder andern Leitungsstücken ig auf der Rückseite der Grundplatte
17 verbunden sind.
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Die Wirkungsweise des Relais ist mit Bezug auf die schematische Darstellung
der Abb. 4 folgende. Wenn ein Strom bestimmter Richtung die Elektromagnetspulen
3, 4 durchfließt, so wird jeweilig nur der eine Anker vom Elektromagneten
erregt, d. h. je nach der Stromrichtung des die Elektromagnetspulen
3, 4 durchfließenden Stromes wird entweder nur der Anker 7 oder nur
der Anker 8 ansprechen. Bei dem nicht ansprechenden Anker wird man im Gegenteil
eine gewisse Abstoßung vom Elektromagnetpol wahrnehmen können. Infolgedessen wird
jeweilig nur von einem Anker eine Umschaltung der Kontakte vorgenommen. Um diese
Umschaltung für den beabsichtigten Zweck ausnutzen zu können, können die Kontakte
nach den in Abb. 5 bis 9 dargestellten Schaltungsanordnungen geschaltet
werden. Bei diesen Schaltungen sind nur die Kontakte der beiden Relaisanker
7 und 8, in Anlehnung an die Abb. 4 angegeben, während das Elektromagnetsystem
der Übersichtlichkeit halber fortgelassen ist.
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Bei der Schaltungsanordnung nach Abb. 5
trägt jeder Anker
7 und 8 zwei Kontaktfedern 21, 22, die mit feststehenden Arbeitskontakten
23, 24 zusammenwirken. 'Die Ankerfedern 21 beider Anker sind miteinander
verbunden und ebenso die Ankerfedern --?,. Die Enden 25 und --6 der
von dem Relais gesteuerten Leitungsschleife, zum Abzweigen der Nebenuhren, erhalten
Anschluß mit den unter sich verbundenen Kontakten 21 bzw. ?,2,. Als Stromquelle
für die Leitungsschleife 25, ?,6 dient eine Batterie 27,
die an die
feststehenden Arbeitskontakte 23, 24 des Relaisankers 8 mit umgekehrter
Polarität angeschlossen ist als an die Kontakte 23, --4 de.s Relaisankers
7. Wenn beispielsweise (Abb. 4) der Elektromagnet des Relais durch einen
Strom in Richtung der Spulen 3, 4 erregt wird, so sei angenommen, daß infolge
der Polarisation durch den permanenten Magneten 5 der Anker 7 angezogen
wird. Dabei ist der Schaltungsvorgang nach Abb. 5 folgender: Die Federn 21,
22 des Ankers 7 schalten die Batterie 27 doppelpolig an die Leitungsschleife,
wobei ein Strom in positiver Richtung über Kontakt 24 und Ankerfeder 22 des Ankers
7
bei 26 in die Leitungsschleife tritt und über 25,
Ankerfeder
21 und Kontakt 2.3 am Anker 7
nach dem Minuspol der Batterie 27 zurückfließt.
Die Stromrichtung in der Leitungsschleife verläuft also von 26 nach
7,5. Wird dagegen der Anker 8 zur Anziehung gebracht, indem der Elektromagnet
durch einen Strom in wechselnder Richtung von der Spule 4 nach der Spule
3 fließt, so entsteht wegen der umgekehrten Schaltung der Kontakte
9,3, 24 in der Leitungsschleife 7,5, 26 eine entgegengesetzte Stromrichtung
vom positiven Pol der Batterie 27, über den festen Kontakt 23, Ankerfeder
21 am Relaisanker 8, Leitung ?,5, Leitungsschleife, zurück über Leitung
26, Ankerfeder 22, Kontakt 24 zum negativen Pol der Batterie 27. Wenn
durch den Stromwechsel der Uhrenanlage das Relais in die von ihm gesteuerte Leitungsschleife
aus der Batterie 9,7
ständig Stromstöße gleicher Richtung senden soll, so
ist der Federsatz des Ankers 8 übereinstimmend mit dem Federsatz des Ankers
7 zu schalten, d. h. der feste Kontakt -,3 des Ankers
8 ist an den Minuspol der Batterie --7 und der benachbarte Kontakt
24 ist an den positiven Pol anzuschließen. Die gleichbleibende Richtung der Stromstöße
beim abwechselnden Anziehen der Anker 7 und 8 kann leicht an Hand
der Abb. 5 verfolgt werden.
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Abb. 6 zeigt eine abgeänderte Schaltungsanordnung, bei der
jeder Anker nur eine Kontaktfeder ?,i: besitzt, die mit einem feststehenden Arbeitskontakt
23 zusammenwirkt. An die festen Kontakte:z3 sind die Enden 25 und
26
der Leitungsschleife angeschlossen. Um beim abwechselndsn Ansprechen der
Anker 7 und 8
in die Leitungsschleife Ströme wechselnder Richtung zu
senden, sind bei dieser Vereinfachung der Ankerfedern zwei Batterien 27a und
27 b erforderlich. Dabei ist die Batterie 2711 mit ihrem positiven Pol an
die Ankerfeder 9,1 des Relaisankers 7 und die Batterie 27b,
ebenfalls
mit ihrem positiven Pol an die Ankerfeder 9,1 des Ankers 8 angeschlossen.
Der Minuspol der Batterie 27 a steht ständig mit dem Ende 26 der Leitungsschleife
in Verbindung und der Minuspol der Batterie 2-7b entsprechend mit dem andern
Ende 25. Spricht der Anker 7
an, dann wird ein Stromstoß aus der Batterie
27a von ihrem positiven Pol über Feder 21 und Kontakt 23 des Relaisankers
7 in Richtung von 25 nach 26 in die Leitungsschleife gesandt.
Wird dagegen der Anker 8 angezogen, so entsteht aus der Batterie
27b in der Leitungsschleife ein entgegengesetzter Stromstoß. Sollen gleichgerichtete
Stromstöße in die Leitungs-,7b schleife gesandt werden, so ist die Batterie
?
umgekehrt anzuschließen, wie durch -die in Klammern gesetzten Polzeichen
angedeutet ist. Da bei Störungen an den Relaisankern ein Kurzschluß der Batterie
eintreten kann, so läßt sich diese Schaltung in der aus Abb. 7 ersichtlichen
Weise dadurch verbessern, daß der eine Pol der Batterie nicht fest an den Leitungszweig
der Schleife angeschlossen ist, sondern über einen Ruhekontakt der Ankerfeder, so
daß
beim Ansprechen des einen Ankers die nicht beanspruchte Batterie
abgeschaltet und dann erst die beanspruchte Batterie an die Leitungsschleife angeschaltet
wird. Bei der Schaltungsanordnung nach Abb. 7, sind die Enden 25 und
26 der Leitungsschleife einzeln an die Federn 21 der beiden Relaisanker
7 und 8 angeschlossen, während die beiden Batterien 27a und
27b
mit umgekehrter Polarität zwischen den Ruhekontakt 28 des einen
Ankers und den Arbeitskontakt 29 des andern Ankers gelegt sind. Spricht der Anker
7 an, dann schaltet die Ankerfeder qm am Kontakt 29 aus der Batterie 2711
einen positiven Stromstoß von 25 nach 26 in die Leitungsschleife,
da der Minuspol der Batterie 2711 ohne Schaltungsvorgang über den Ruhekontakt
28 am nicht ansprechenden Relaisanker 8 mit dem Leitungsende
26 in Verbindung steht. Beim Ansprechen des Ankers 8
entsteht in entsprechender
Weise ein entgegengerichteter Stromstoß aus der Batterie 27b.
Zur Erzeugung
gleichgerichteter Stromstöße ist ebenfalls die Batterie 27b mit entgegengesetzter
Polarität anzuschalten.
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Die Schaltungsanordnung nach Abb. 8 verwendet zwei gegeneinander
geschaltete Batterien 2711, 27b. Dabei sind die Arbeitskontakte 29 beider
Relaisanker miteinander verbunden und in die Verbindungsleitung der beiden Ruhekontakte
28 sind die beiden Batterien 27a und 27b mit entgegengesetzter Polarität
eingeschaltet. Von der Verbindungsklemme 30
der beiden Batterien führt noch
ein Abzweig 31 an die Verbindungsleitung der Arbeitskontakte ?,9. Beim Ansprechen
des Relaisankers 7 entsteht ein positiver Stromstoß aus der Batterie
27b von 3o über 34 zg, 21 am Relaisanker 7 und über das Leitungsende
25
nach dem - Leitungsende 26, wobei wiederum bei
28 des Relaisankers 7 die Batterie 27a abgeschaltet ist. Die umgekehrte
Stromrichtung aus der Batterie z711 beim Ansprechen des Ankers 8 ist nach
diesen Angaben sehr leicht festzustellen. Zur Erzielung von Stromstößen gleicher
Richtung in der Leitungsschleife ist die eine Batteriehälfte #7 b UM_ zukehren,
so daß also eine einzige in der Mitte geteilte Batterie mit dem Mittelleiter 31
entsteht..
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Eine sehr einfache Schaltungsanordnung für Stromwechsel zeigt Abb.
9, bei der nur eine Batterie und an jedem Anker nur ein Um-.schaltekontakt
erforderlich ist. Die Batterie 27
ist bei beiden Ankern mit dem positiven
Pol an die Arbeitskontakte 29 und mit dem negativen Pol an die Ruhekontakte
28 angeschlossen, während die Enden 25, 26 der Leitungsschleife einzeln
an den Federn 21 der Anker 7 und 8
liegen. Spricht der Anker
7 an, so trennt die Feder 21 über Kontakt 28 den Minuspol der Batterie
?,7 von der Leitungsschleife ab und legt über den Arbeitskontakt 29 den positiven
Batteriepol an das Leitungsende 25, wobei der Minuspol ohne Schaltungsvorgang
über den Ruhekontakt des nicht ansprechenden Ankers 8
an dem Leitungsende
26 liegenbleibt. Spricht hingegen der Anker 8 an, so entsteht ein
entgegengesetzt gerichteter Stromstoß in der Leitungsschleife, indem die Feder 21
des Ankers 8
bei 28 den Minuspol der Batterie 27 abschaltet
und über 29 den positiven Pol an das Ende, z6 der Leitungsschleife anlegt.
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Das abwechselnde Ansprechen des Ankers 7
oder Ankers
8, das durch den Stromwechsel in den Magnetspulen 3 und 4 hervorgerufen
wird, bringt also je nach der Schaltung der Ankerkontakte Stromstöße gleicher
oder wechselnder Richtung in der vom Relais gesteuerten Leitungsschleife hervor,
wodurch die an die Leitungsschleife angeschlossenen Nebenuhren in an sich bekannter
Weise mit Strom gleicher oder wechselnder Richtung betrieben werden.