DE518416C - Elektromagnetisches Relais - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf elektromagnetische Relais insbesondere für Eisenbahnzwecke. Sie betrifft ein Relais, bei dem zwei Elektromagnete auf einen Anker wirken, auf den zugleich zwei Dauermagnete wirken, deren Achsen parallel zu den Achsen der beiden Elektromagnete gerichtet sind und in einer Ebene liegen, die senkrecht zu der durch die Achsen der Elektromagnete gelegten Ebene steht, wobei die oberen Enden der vier Magnetkerne in einem gemeinsamen Joch angeordnet sind.

Gemäß der Erfindung ist der der Einwirkung der beiden Magnetarten unterliegende Anker auf einem waagerechten Zapfen derart gelagert, daß er zwischen den Polschuhen der Elektromagnete schwingt und gleichzeitig einen Weg geringen magnetischen Widerstandes für den Kraftfluß der Dauermagnete bildet, und zwar dadurch, daß der Kraftfluß der Dauermagnete durch den Anker, die parallelen Elektromagnetkerne und das Magnetjoch zu den oberen Polen der gleichpolig angeordneten Dauermagnete fließt.

Vorzugsweise sitzen die freien (unteren) Enden der Dauermagnete in einem magnetisch leitenden Tragstück, das einen abwärts gerichteten Arm verhältnismäßig großer Fläche aufweist, durch welchen der Dauermagnetfluß zu einem gegenüberliegenden (abwärts gerichteten) Ankerarm großer Fläche über einen engen Spalt zu fließen vermag. Dabei ist der Anker so gelagert, daß der notwendige Spielraum zwischen ihm und den Dauermagnetpolen aufrechterhalten wird, während der Anker zwischen den Polen des Elektromagneten ungehindert schwingen kann. Der Magnetismus des polarisierten Ankers wird durch diese Anordnung wirtschaftlich über eine lange Betriebsdauer hin aufrechterhalten.

Die Erfindung ist durch die Zeichnung beispielsweise dargestellt.

Abb. ι ist eine Aufsicht, teilweise im Schnitt, eines Relais gemäß der Erfindung,

Abb. 2 eine Seitenansicht zur Anordnung nach Abb. 1, teilweise im Schnitt,

Abb. 3 ein Schnitt nach Linie 3-3 in Abb. 1,

Abb. 4 ein Schnitt nach Linie 4-4 der Abb. 2, wobei der Deutlichkeit halber Teile weggelassen sind,

Abb. 5 ein Schnitt nach Linie 5-5 der Abb. 1, gleichfalls unter Weglassung von Teilen,

Abb. 6 ein Schnitt nach Linie 6-6 in Abb. 1 unter Weglassung von Teilen,

Abb. 7 eine Teilansicht der Lagerung des Ankers.

Die Pfeile an den Schnittlinien 3-6 geben die Blickrichtung an.

Das Relais besitzt eine Deckplatte 1 aus Isolierstoff, an der wasserdicht ein Gehäuse 2,

vorzugsweise aus Glas oder sonstigem durchsichtigen Stoff, befestigt ist; die beiden Teile -i und 2 sind miteinander durch Bolzen 3 und Muttern 4 verbunden.

Über einer großen Öffnung 5 der Deckplatte 1 liegt eine Stützplatte SP aus nicht magnetischem Stoff, z. B. Aluminium, Messing o. dgl. Diese Tragplatte SP trägt zwei Kerne 6 und 7 mit Polstücken 8 und 9, die an der Stützplatte to durch Schrauben 10 0. dgl. befestigt sind. Auf den Kernen 6 und 7 befinden sich Spulen 11, die durch Einführungsdrähte 12 mit einer Klemmleiste 13 verbunden sind, die an einem Querstück 14 angebracht ist, das die lCerne 6 und 7 verspannt, um einen guten magnetischen Schluß zwischen beiden herzustellen.

Mit den Polstücken 8, 9 wirkt ein Anker 15 zusammen, der auf Schildzapfen 16 drehbar ist, welche sich in Lagern 17 in einem Stützkonsol 18 zu drehen vermögen, das an der Platte SP durch Gewindebolzen 19 und obere und untere Muttern 20, 21 einstellbar befestigt ist. Dadurch kann der Spalt zwischen dem Anker und seinen Polschuhen leicht eingestellt werden. Ein Stützkonsol SB aus magnetischem Stoff ist durch Schrauben 22 mit der Stützplatte verbunden. Es besitzt rechtwinklige Gestalt und weist einen waagerechten Arm 23 und eine.n lotrechten Arm 24 auf (s. Abb. 4). Der waagerechte Arm 23 hat zwei emporragende Hohlwarzen 25, die in Öffnungen in der Stützplatte SP eingreifen, wie Abb. 4 deutlich zeigt. Am lotrechten Arm 24 ist unten durch Schrauben 26 ein Joch 27 aus nicht magnetischem Stoff befestigt, und in diesem ist einstellbar eine Spindel 28 gelagert.

Im Abstande voneinander und in einer Ebene rechtwinklig zu der durch die Achsen der Elektromagnetkerne 6 und 7 gehenden Ebene liegen zwei Dauermagnete 29, deren untere . Enden in den Hohlwarzen 25 des Stützkonsols SB liegen, während die oberen Enden in entsprechende Vertiefungen 30 der Stücke 14 eingreifen.

Auf der Spindel 28 sitzt ein polarisierter Anker PA rechteckiger Gestalt entsprechend der Form des Stützkonsols SB. Dieser Anker PA hat einen lotrechten Schenkel 31, der auf der Spindel 28 gemäß Abb. 4 durch eine Mutter 32 befestigt ist, und er ist so eingestellt, daß ein waagerechter Arm 33 zwischen die Polschuhe 8 und 9 der Elektromagnete tritt.

Das beschriebene magnetische Gebilde schafft

einen guten magnetischen Kreis sowohl für den elektromagnetischen Kraftlinienfluß wie auch für den Kraftlinienfluß aus den Dauermagneten.

Der elektromagnetische Kraftlinienfluß, der

durch Erregung der Wicklungen 11 entsteht, geht abwärts durch einen der Kerne 6, 7 über die Polschuhe 8 und 9 und den waagerechten Afm 33 des polarisierten Ankers PA, dann nach oben durch den anderen Kern, z. B. 6, und über die Spannstücke 14. Naturgemäß wird bei Umkehr der Erregung der Wicklungen auch der Kraftlinienfluß umgekehrt. G₅

Bezüglich des Gebildes des polarisierten Magneten sind die Dauermagnete 29 so eingestellt, daß sie beide am oberen Ende die gleiche Polarität aufweisen; beispielsweise mögen die Nordpole oben liegen, wie in Abb. 4 durch den Buchstaben Λ^Γ angedeutet. Der Kraftlinienfluß des Dauermagneten geht aufwärts durch die Stücke 14, dann abwärts durch den einen oder anderen der Elektromagnetkerne 6 oder 7, je nach der besonderen Bewegungsrichtung der Erregung der Wicklungen 11, und weiter durch einen Elektromagnetpolschuh zum waagerechten Arm 33 des polarisierten Ankers PA und dann zurück zum unteren Ende des Dauermagneten über die Luftspalte zwischen g₀ den waagerechten und lotrechten Armen 33 und 31 des polarisierten Ankers PA sowie die entsprechenden Arme 23 und 24 des Stützkonsols SB.

Durch Verwendung eines Stützkonsols mit einem waagerechten Arm 23 ist es möglich, zwei Dauermagnete 29 zu verwenden statt nur eines, wie es üblicherweise der Fall ist. Ferner wird durch die lotrechten Arme 31 und 24 des Stückes SB bzw. des Ankers PA eine sehr große Fläche für den Durchtritt des Kraftlinienflusses von einem Glied zum andern geschaffen, wodurch sich eine niedere Kraftliniendichte ergibt sowie eine niedrige magnetische Reluktanz im magnetischen Stromkreis des polarisierten Magnetgebildes. Dadurch wird die Wirksamkeit und Zuverlässigkeit der Arbeit des polarisierten Gebildes wesentlich vergrößert.

Es ist aus dem Vorangegangenen klar, daß der polarisierte Anker immer eine Polarität aufweist. Er wird je nach der Richtung des Stromflusses in den Wicklungen 11 um seine Spindel 28 so schwingen, daß sein waagerechter Arm 23 sich in Anlage an dem einen oder anderen der Polschuhe 8 oder 9 befindet.

Die verschiedenen Kontaktfinger, auf die der neutrale und der polarisierte Anker einwirken, und ihre Arbeits- und Ruhekontakte sowie ihre Anschlußklemmen für die Einführungsdrähte sind im einzelnen an anderer Stelle bereits beschrieben, so daß hier eine kurze Schilderung ausreicht.

Es ist eine Mehrzahl von Kontaktfingern 34 gleichartiger Gestaltung mit dem Anker 15 verbunden; jeder Finger besteht aus zwei Hauptteilen 35 und 36, die gelenkig miteinander verbunden und in einer bestimmten Lage zueinander durch eine Feder 37 gehalten werden. Das Stück 35 trägt einen beweglichen Arbeitskontakt 38 aus Silberdrahtnetz o, dgl., der mit einem festen Arbeitskontakt 39 aus Kohle o. dgl. zusammenarbeitet. Das Stück 36 trägt .

einen beweglichen Ruhekontakt 40 aus gehämmertem (coined) Silber 0. dgl., der mit einem entsprechenden festen Ruhekontakt 41 zusammenarbeitet.

Zusammen mit dem beweglichen Arm 31 und der Spindel 28 des polarisierten Ankers sind Trägerstangen 42 beweglich, die in entgegengesetzter Richtung nach den beiden Relaisenden zu ragen. Jede Stange 42 trägt einen Isolierklotz 43, mit deren jedem zwei Kontaktfinger 44 (Abb. 3) verbunden sind, deren jeder am Ende einen beweglichen Arbeitskontakt aus Silbernetz und einen beweglichen Ruhekontakt 46 aus Kohle trägt. Diese Kontakte 35 und 46 wirken zusammen mit einem aus einem Kohleklotz gebildeten festen Kontakt 47 bzw. einem festen Ruhekontakt 48 aus Silbernetz.

Bei Bewegung des polarisierten Ankers PA,

bei der der waagerechte Arm 33 zur Anlage an den einen oder anderen Polschuh 8 oder 9 gebracht wird, entsteht ein Kontakt zwischen den beiden Sätzen von beweglichen und festen Arbeitskontakten an einer der Tragstangen 42 und zwischen den beiden Teilen von festen und beweglichen Ruhekontakten an der anderen Stange 42.

Die Einzelheiten der Kontaktfinger und Arbeits- und Ruhekontakte bedürfen an dieser Stelle keiner eingehenderen Beschreibung. Infolge der besonderen Form und Anordnung des polarisierten Magnetgebildes und des zugehörigen Elektromagnetaufbaues sowie des Ankers 15 sind magnetischer Widerstand und Kraftliniendichte des Polarisationskreises auf ein Mindestmaß gebracht mit dem Ergebnis, daß eine viel wirtschaftlichere und sicherere Arbeit des Relais im allgemeinen und im besonderen der Kontakte des polarisierten Relais erzielt wird, bei denen sich im allgemeinen größere Schwierigkeiten in der Kontaktgabe ergeben.

Zum Abstützen des Relais in einem Gehäuse o. dgl. dienen zwei Tragstücke 49 (Abb. 1 und 2).

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   ,

   ι. Elektromagnetisches Relais, insbesondere für Eisenbahnzwecke, mit zwei vorzugsweise lotrecht angeordneten Elektromagneten, die auf einen Anker wirken, der zugleich einen Teil des Magnetkreises von zwei Dauermagneten bildet, deren Achsen nach Art eines Kreuzes parallel zu denen der Elektromagnetkerne in einer Ebene liegen, die senkrecht zu der durch die Achsen der Elektromagnetkerne gelegten Ebene steht, wobei die oberen Enden der vier Magnetkerne durch ein gemeinsames Magnet j och verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (PA) auf einem vorzugsweise waagerechten Zapfen (28) derart gelagert ist, daß er zwischen den Polschuhen (8, 9) der Elektromagnete (6, 7) schwingt und gleichzeitig einen Weg geringen magnetischen Widerstandes für den Kraftfluß der Dauermagnete (29) bildet, indem der Kraftfluß der Dauermagnete (29) durch den Anker, die parallelen Elektromagnetkerne (6, 7) und das Magnetjoch (14) zu den oberen Polen der gleichpolig angeordneten Dauermagnete (29) fließt.
2. 2. Relais nach Anspruch !,gekennzeichnet durch ein magnetisch leitendes Tragstück (5S), das die unteren Enden der Dauermagnete (29) aufnimmt, und einen abwärts gerichteten Arm (24) verhältnismäßig großer Fläche trägt, durch welchen der Dauermagnetfluß über einen engen Spalt zu einem gegenüberliegenden, abwärts gerichteten Arm (31) großer Fläche des Ankers (PA) zu fließen vermag, indem hierdurch ein Weg geringen magnetischen Widerstandes zwischen Dauermagneten (29) und Anker (PA) geschaffen wird, während gleichzeitig der notwendige Spielraum zwischen Anker und Dauermagnetpolen durch die Lagerung des Ankers aufrechterhalten wird, so daß der Anker zwischen den Polen (8, 9) der Elektromagnete ungehindert schwingen kann.
3. 3. Relais nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein magnetisches, nichtleitendes Joch (27), das am unteren Ende des Tragstückes (SB) für den Drehpunkt des Ankers (PA) befestigt ist und eine Spindel (28) enthält, um die der Anker einstellbar schwingt.

   Hierzu 3 Blatt Zeichnungen