DE399384C - Elektrisches Relais, besonders fuer Bahnsignalisierung - Google Patents

Description

Für diese Anmeldung ist gemäß dem Unionsvertrage vom 2. Juni 1911 die Priorität auf Grund
der Anme'ldung in den Vereinigten Staaten von Amerika vom 29. November 1922 beansprucht.

Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Gemäß dem Haupterfindungsmerkmal ent-" Relais derjenigen Art, die besonders geeignet hält die Kupplungseinrichtung eine Spulenist zum Gebrauch beim Signalisieren auf Bah- feder zur Veränderung des durch den Medianen und ein bewegliches Element enthält, nismus gemäß der Drehrichtung des bewegweiches " mit Hilfe einer Kupplungseinrich- liehen Relaiselements ermöglichten Gleitens tung mit dem oder den beweglichen Kontak- oder Ausweidiens, wobei, die Drehung dieses ten des Relais mechanisch verbunden ist. Elements in der einen Richtung d'ae AufGegenstand der Erfindung ist die Schaffung winden der Spulenfeder veranlaßt in solcher einer verbesserten Relaiskonstruktion dieser Weise, daß die Reibungsberühramg zwischen Art. den Kupplungsflächen vermindert wird, wäb-

rend die Drehung des beweglichen Elements in der entgegengesetzten Richtung die Abwicklung der Feder und damit eine Erhöhung der K'Upplungswirkung herbeizuführen sucht. Die Erfindung ist in der Zeichnung veranschaulicht, und zwar zeigt Abb. ι eine Vorderansicht einer Ausführungsform des Relais gemäß der Erfindung, Abb. 2 einen Grundriß dazu unter Weglassung einiger der oben gelegenen Teile, Abb. 3 eine Seitenansicht des Relais gemäß Abb. 1, teilweise im Schnitt, Abb. 4 eine abgeänderte Ausführungsform eines Teils der Relaiseinrichtung, Abb. 5 eine Einzelansicht eines Teils des Re- >5 lais nach Abb. 1, Abb. 6 eine Einzelansicht der Kontakteinrichtung dieses Relais und Abb. 7 einen Schnitt durch einen der stationären Kontakte des Relais gemäß Abb. 1.

Aus den Abb. i, 2 und 3 ist ersichtlich, daß das Relais einen Rahmen B aus geeignetem Material, wie Gußeisen, besitzt und aus einer Bodenplatte 1 und vier aufrechtstehenden Seitenteilen 12 besteht. Diese Seitenteile tragen eine Deckplatte A aus geeignetem Iso- -"5 liermaterial, wie Porzellan. Jedes Seitenteil ist mit einem Glasfenster C' versehen, das durch ein geeignetes rechteckiges Gußstück, welches durch Schrauben 12" an den Seitenteilen liefestigt ist, an seiner Stelle gehalten wird. Um eine dichte Verbindung zu sichern, sind die Seitenteile 12 genau eben geschliffen, ■':■ 1 lic vier NchrruiK' 1 an :le.: Ecken der Gußstücke halten sie dicht gegen den Rahmenteil. Der Rahmen B trägt die wirkende Einrichtung des Relais, während die Deckplatte A die durch die Einrichtung überwachten Kontakte trägt.

Die wirkende Einrichtung des Relais ent- j hält ein C-förmiges geblättertes eisernes Joch ' oder einen Kern 3,. der auf Stützen 2 ruht, die mit der Bodenplatte 1 zusammenhängen, wobei der Kern mittels der Schrauben 2.B auf den Stützen befestigt ist. Der Kern ist mit einer Erregerwicklung 29 verseilen, die aus zwei auf den entgegengesetzten Seiten des Luftspalts des Kerns gelegenen Teilen gebildet wird. Die beiden Teile sind hintereinander geschaltet, und die Leitungsenden 44 der Wicklung sind mit zwei Klemm- j · schrauben auf der Deckelplatte des Relais j verbunden, wobei diese Leitungen in dem Rahmen mit Hilfe von Metallklemmen 43 in ihrer Lage gehalten werden. Jeder Pol des Kerns 3 ist mit einer Hülse 28 aus Kupfer oder .'.'!denn elektrisch leitenden Material versehen, welche die Polfläche umschließt, so daß ein verschiebbares magnetisches Feld gebildet wird, wenn die Wicklung mit Wechselstrom gespeist wird.

Der Kern 3 betätigt einen Windflügel oder eine Scheibe 17 aus leitendem, unmagnetischem Material, wie Aluminium. Die Scheibe ι ist auf einer Welle 27 befestigt, die Drehzapfen aus zweckmäßig nicht anfreßbarem Material besitzt. Diese Drehzapfen sind in 6g nicht anfreßbi-ren Lagerschrai^.en 4-' gelagert, die ihrerseits in mit der Bodenplatte 1 zusammenhängenden Pfosten 4 gehalten werden. Die Scheibe 17 ist auf der Welle 27 durch ein Aluminiumgußstüek t8 und einen Messingring oder eine Unterlagsscheibe 19 befestigt, zwischen denen lie Scheibe 18 festgenietet ist. Die Nabe 18 des Gußstücks 18 geht durch den Ring 19 und durch die ! Scheibe 17 hindurch und ist ihrerseits an der ι Welle 27 befestigt.

j Ein Stiftenrad 20, das ebenfalls auf der Welle 2"j sitzt, ist mit dieser durch erne später zu beschreibende Kupplungseinrichtung verbunden. Das Stiftenrad 20 steht in Eingriff mit einem Zahnsegment 9. Das Segment wird gehalten und ist befestigt auf einer Gegenwelle 7, deren Drehzapfen zweckmäßig aus nicht anfreßbarem Material bestehen und j in Lagerschrauben 5·¹ gehalten werden, die ihrerseits in am Boden des Rahmens sitzenden Stützen s gehalten werden. Die vier Lagerscheiben 4¹, \^A, 5Λ ~,^A sind sämtlich mit Mut'ersicheruiige'i 4^ß und 5^/j" versehen, um sie in dauernder Einstellung zu erhalten. 9«

Eine Kurbel 8 ist ebenfalls auf der Gegenwelle 7 und an dem Segment 9 mittels der Schulter oder des Ansatzes 8·⁴ (s. Abb. 5; befestigt. Die Kurbel 8 besteht aus Aluminium oder anderm geeigneten Material und besitzt finen Stutzen oder Ansatz 8^C. in de·' ein Stab 10 eingeschraubt ist, der einstellbare Gegengewichte 11 trägt. Außerdem ist: die Kurbel 8 mit zwei Ansätzen 8^ß vergehen, zwischen denen ein Lenker 30 CAbb. η drehbar befestigt ist.

Der Lenker 30 ist mit einem isolierten Verbindungsstück 30·⁴ versehen, das zwei Streifen 3ο⁷* aus Gliirnierkoniposition öler ähnlichem Isoliermaterial enthält sowie vier Streifen 3o^c aus Aluminium, die i \ der ^;.r\ wesentlichen aus der Zeichnung ersichtlichen Weise zusammengenietet sind, um so die Unterbrechungsstelle in dem Lenker 30. welcher die Bewegung von der Kurbel 8 auf no einen Arm 31 überträgt, zu spleiße".

Wie aus den Abb. 1, 3 und 6 ersichtlich, ist der Arm 31 an einein Kontaktfederbock befestigt, der aus Stahlstreifen oder anderm geeigneten Material besteht und dessen gebogene Enden mit Drehzapfen 35 versehen sind, die in Lager schrauben 32-' s-hvnngen können. Ein U-förmiges Joch 34 1 Abb. 2, 3 und 6) ist an die Mitte der Unterseite des Bocks 33 angenietet, die ihrerseits wegge- '?-c schnitten ist, um der Scheibe 17 den Durchgang zu gestatten.

Der Kontaktbock 33 ist mit einer Anzahl von biegsamen Kontaktgliedern 37 (Abb. 6) ' versehen, deren jedes eine rückwärtige Feder $γ besitzt, die an dem Bock 33 mittels isolierender Stützen 36 befestigt ist. Ein biegsanier Kontaktfinger 37^er ist an jede Ende der rückwärtigen Feder angenietet, und die Kontaktfinger besitzen daran angenietete Silherbe chläge $γ^Α. die mit einem weiterhin

zu beschreibenden festen Kontaktglied in Berührung kommen. Jeder dieser beweglichen Kontakte 37 ist mit einer unmittelbar über dem Kontakt befindlichen Klemmschraube 41 verbunden, und diese Verbindung wird durch

ⁱr. einen biegsamen Kupferleiter 38 hergestellt, der an dem Schraubenkopf 39 auf der Unterseite der Deckelplatte A befestigt ist.

Die festen Kontaktstücke D und C, mit denen die biegsamen Kontaktglieder 37 in Berührung kommen, sind (s. Abb. 7) mit Auflagen 4ο⁰ aus Graphit versehen, die auf einem Abstandhalter 4ο⁴ angebracht sind, der seinerseits an der Klemmschraube 41 befestigt ist. Die Kontaktauf lage 4O^fl ist an

²S eine Zwinge oder einen Ring 40^s geklemmt, der seinerseits an den Abstandhalter 4O^A angeklemmt ist. Der Bolzen 41^c der Klemm- ^hraub? 41 hat einen Vierkantkopf 41Λ der 2Ji groß ist, um sich in dem Abstandhalter

3" drehen zu können, und ein'e Mutter 41°, die den Abstandhalter dicht gegen eine Sitzplatte 41 ^B zu halten vermag, die sich gegen die Deckelplatte A legt. Die Mutter 41° paßt in eine Aussparung 45, die nachträglich mit Siegehvachs oder anderm geeigneten Material gefüllt wird, so daß eine unerwünschte Berührung mit der Klemmschraube von der Außenseite des Relais verhindert wird. Eine Muttersicherung 41 ^F und eine Unterlagscheibe 4_ΐ^/; sind vorgesehen, um die gebräuchlichen Scheiben und Muttern der Klemmschraube zu tragen.

Das Segment 9 erstreckt sich über einen Winkel von 90⁰ und ist, wie aus Abb. 3 er-

♦5 sichtlich, mit Metallbändern g^A versehen, die an seinem Rand angenietet sind und gegen Anschläge 15 und 16 stoßen können, weiche die Bewegung des Segments begrenzen. Die durch plötzliches Anhalten der Bewegung dieses Segments verursachte Erschütterung wird durch die obenerwähnte Kupplungseinrichtung absorbiert, die nun beschrieben werden soll.

Eine Messingscheibe 21 ist an die Welle 27 angenietet, und eine andere kleinere Scheibe 26, die ebenfalls auf dieser Welle befestigt ist, besitzt ein Loch an ihrem Rande zur Anpassung des Endes einer Spulenfeder 25. Das Stiftenrad besitzt eine Metallnabe, zweckmäßig aus Messing, und zwei damit zusammenhängende Flansche 23, die auf ihrem Umfang ringsherum eine Anzahl von in gleichem Abstande angeordneten Stahlstiften 20⁴ tragen. Diese Stifte oder Zähne sind zweckmäßigerweise polierte, tadellose, nicht anfreßbare Stahlstäbe von etwa ¹I₁₀ Zoll Durchmesser, und sie sind frei drehbar in den Flanschen 23 angeordnet, so daß auf diese Weise die gleitende Reihung zwischen den Segmentzähnen und dem Stiftenrad- bis zu einem gewissen Grade beseitigt wird und stets neue Oberflächen miteinander in Berührung kommen können. Das Stiftenrad ist zwischen zwei Fiberfriktionsscheiben 22 gelagert, drehbar auf der Welle 27 angeord*- net und wird in dichter Berührung mit der festen Scheibe 21 durch den Druck der Feder ²5 g^eg^en eine andere Scheibe 24 gehalten, die ihrerseits zwei Stifte 25 ^A besitzt, zwischen denen das Ende der Feder 25 befestigt ist. Auf diese Weise wird die Stoßersehütterung des Segments 9 beim Auf treffen auf den Anschlag 15 oder den Anschlag 16 entweder durch die Reibung an den Fiberscheiben 22 oder durch die Torsion der Feder 25 absorbiert oder durch beides, und die Drehzapfen und andern kleinen Teile werden vor unzweckmäßiger Beanspruchung geschützt. Der Zweck der Feder 25 besteht darin, dem Stiftenrad eine positive Bewegung unter einer ständigen durch die Welle 27 ausgeübten Drehkraft zu erteilen oder umgekehrt, innerhalb der Grenzen der Bewegung des Segments 9.

Ist das Relais erregt, so sucht die Welle 27 in der Richtung des Uhrzeigers sich zu drehen, wie in Abb. 3 angedeutet. Im Hinblick auf Abb. 2 wird klar,-daß diese Bewegung bestrebt sein wird, die Feder 25 abzuwickeln und dadurch den Druck auf die Friktionsscheibe 22 zu erhöhen, was eine positive Drehung des Stiftenrades 20 zur Folge hat. Andererseits sucht bei Stromloswerden das Relais und beim Anschlagen >" des Segments 9 an den Anschlag· in der weiter unten angegebenen Weise die Trägheit der Scheibe 17 und anderer sich bewegenden Teile die, Spulenfeder 25 aufzuwickeln undt dadurch den Dfuck auf die Friktionsscheiben 22 zu vermindern, was ein leichteres Gleiten der Kupplungseinrichtung ermöglicht.

Es ist zu beachten, daß, wie in Abb. 1 gezeigt, die Kontaktbrücke 33 an den Rahmen B des Relais durch einen biegsamen Kupferleiter 35^a geerdet ist, um ein Verbleiben ^f1?; Relais in der Erregerstellurg infolge schwerer Blitzentladüngen durch die Drehzapfen und Lagerschrauben zu vermeiden. Lüftungsöffnungen 14 sind in der Bodenplatte ι fs. Abb. 2) vorgesehen, und diese öffnungen sind mit feiner Metallgaze überdeckt, so daß sie einen freien Durchtritt von

Luft ermöglichen, aber den Eintritt von Insekten, Staub oder anderen Fremdstoffen verhindern.

In rifn Zeichnungen sind alle Teile derVorrichtung in den der stromlosen Beschaffenheit des Relais entsprechenden Lagen gezeigt. Wenn Wechselstrom der geeigneten Stärke durch die Windungen 29 fließt, so wird die Scheibe 17 veranlaßt, sich in der Ό Richtung dies Uhrzeigers zu drehen, wie in Abb. 3 angedeutet, und es wird dadurch das Stiftenrad 20 veranlaßt, das Segment 9 in entgegengesetzter Richtung anzutreiben. Diese Bewegung, die auf den Kontaktbock 33 übertragen wird, öffnet den rückwärtigen Kontakt C und schließt den vorderen Kontakt D. Die Endstufe dieser Bewegung bis zum Gegenstoßen des Segmentbandes g^A gegen den Anschlag 16 veranlaßt ein Gleiten des "> Yorderkontaktbelages auf dem festen Kontaktglied 40.

Solange die Wicklung 29 erregt ist, werden die Kontakte in dieser Lage gegen das durch die Gegengewichte 11 ausgeübte Drehmoment gekalten. Wenn die Wicklung 29 stromlos wird, so dienen die Gewichte 11 zur Rückbewegung des Segments 9 in seine Ausgangsstellung. Ungefähr in der Mitte dieser Rückl >ewegung öffnet sich der Vorderkontakt D ν und kurz danach schließt sich der rückwärtige Kontakt C. Das Segment 9 setzt seine Abwärtsbewegung unter der Wirkung des Gewichts 11 fort, bis das Band g^A gegen den Anschlag 15 stößt. Infolge der Trägheit der sich bewegenden Teile und dem verhältnismäßig großen Stück, um welches sich das Segment 9 bewegen muß, ehe die Kontakte ihre Stellung wechseln, vergeht ein beträchtlicher Zeitraum nach dem Stromloswerden ler Wicklung 29. bevor die Kontaktbetätigung eintritt. Die Dauer dieses Zeitraums kann durch Veränderung der Größe der Gewichte 11 und ihres Abstandes von der Achse der Welle geregelt werden, der durch Auf-(5 oder Abschrauben der Gewichte 11 längs des . Stabes 10 eingestellt werden kann.

Eine abgeänderte Form der Einrichtung zur Übertragung der Bewegung der Scheibe des Relais auf den Kontaktbock ist in Abb. 4 gezeigt. An Stelle des starren Armes 31 ist ein biegsames Federglied 48 vorgesehen, das an dem Bock 33 !«festigt ist .und an seinem andern Ende eine öse 49 besitzt, durch die es dreh1>ar an dem isolierten Lenker 30 sitzt. Ein starker Teil oder eine Rückenfeder 47 ist auf der Unterseite des Bocks 33 befestigt und ruht in derjenigen Lage, die der stromlosen Beschaffenheit des Relais entspricht, gegen das Federglied 48. An dem Relaisrahmen ist ein hervorragender Arm 51 vorgesehen, und 6c in diesem ist eine Schraube 52 einstellbar angebracht und mittels einer Mutter 50 in dauernder Einstellung gehalten. Die, Betätigung dieser Ausführungsform ist die folgende: Wird die Relaiswicklung 29 erregt, so verursacht dlie Scheibe 17 eine Aufwärtsbewegung des Lenkers 30 in der vorher beschriebenen Weise. Diese Bewegung wird durch das Federglied 48 auf den Bock 33 übertragen, der um seinen Drehzapfen schwingt, bis die rückwärtigen Kontakte sich öffnen und die vorderen sich schließen, worauf das Joch 34 mit der Schraube 52 in Berührung kommt und dadurch eine Weiterbewegung verhindert. Das Federglied 48 absorbiert jede Weiterbewegung des Lenkers 30 und entlastet so den Kontaktfinger 37 von übermäßigem Druck. Die starke Riickenfeder 47 ist zu dem Zwecke vorgesehen, um eine Biegung des Gliedes 48 zu verhindern, 8c wenn es sich in seiner stromlosen Stellung befindet, wobei der Teil 47 das Glied 48 nahe seiner öse 49 untergreift und so einen wirksamen Druck an dem rückwärtigen Kontakt C sichert.

Claims (2)

1. Patent-Ansprüche:

   i. Elektrisches Relais besonders für Bahnsignalisierung mit einem beweglichen Element, das mit dem beweglichen g₀ Kontakt oder den beweglichen Kontakten des Relais durch eine Kupplungseinrichtung mechanisch verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungseinrichtung aus einer mit der Antriebswelle fest verbundenen Spulenfeder zur Veränderung dos durch die Kupplung ermöglichten Gleitens in Übereinstimmung mit der Drehrichtung des beweglichen Elements besteht, zum Zweck, Erschütterungen 10c während der öffnung und Schließung der Kontakte zu vermeiden.
2. 2. Ausführungsform des Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungseinrichtung ein Paar Filierfriktionsscheiben (22), eine auf der das drehbare Element (17) tragenden Welle (27) befestigte Scheibe (21) und eine zweite lose auf der Welle (27) sitzende Scheibe (24) besitzt, die mit dem einen Ende einer Spulenfeder (25) verbunden ist, deren anderes Ende an einer starr auf der Welle (27) sitzenden Scheibe (20) befestigt ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.

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