DE525423C - Frequenzrelais - Google Patents

Description

Gegenstand des Hauptpatents ist ein Frequenzrelais, bestehend aus einer in einen Schwingungskreis eingeschalteten, auf dem Eisenkern angeordneten Erregerwicklung und einer den Eisenkern umschließenden und auf ihm verschiebbaren, in sich geschlossenen Sekundärspule, die mit dem Schaltwerk des Relais verbunden ist. Die Erfindung löst die Aufgabe, die Kraft eines solchen Relais zu erhöhen, ohne daß dabei eine Erhöhung des Energieaufwands in Kauf genommen werden muß.

Erfindungsgemäß ist bei einem Frequenzrelais gemäß dem Hauptpatent der Eisenkreis derart ausgebildet, daß die Sekundärspule sich in einem Luftspalt zwischen Kern und Polschuh bewegt.

Im letzten Ausführungsbeispiel des Hauptpatents wirken auf den beweglichen Teil des Relais zwei an Schwingungskreise verschiedener Abstimmung angeschlossene Elektromagnete in entgegengesetzter Richtung ein. Beim Senden eines Wechselstromes von der Frequenz des einen Schwingungskreises tritt der eine Elektromagnet in Tätigkeit und bringt den beweglichen Teil beispielsweise in die Einschaltestellung, beim Senden eines Wechselstromes von der Frequenz des zweiten Schwingungskreises wird der bewegliche Teil in die Ausgangsstellung zurückgeschafft. Trotz der verschiedenen Abstimmung der beiden Schwingungskreise wird infolge der in der Regel flachen Resonanzkurven der Kreise beim Senden eines Wechselstroms der einen Frequenz nicht nur der an den Schwingungskreis dieser Frequenz angeschlossene Elektromagnet, sondern auch der entgegengesetzt wirkende Magnet Strom führen. Der Strom des zweiten Magnets ist allerdings wesentlich kleiner. Immerhin wirken sich die Magnete in einem gewissen Grade entgegen und schwächen dadurch die Relaiskraft.

Bei dem Relais gemäß der Erfindung kann dieser Nachteil dadurch beseitigt werden, daß man von dem beweglichen Teil des Relais einen Schalter steuern läßt, der jeweils nur einen der beiden Magnete einschaltet. Die Steuerung des Schalters erfolgt in der Weise, daß der eingeschaltete Magnet nach

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr.-Ing. Albert Callsen in Nürnberg.

525 42S

dem Einwirken auf den beweglichen Relaisteil abgeschaltet und der andere Magnet dafür eingeschaltet wird.

Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung beispielsweise dargestellt.

Der Eisenkern ι (Abb. i) des Relais hat vier Zinken 2 bis 5. Die Zinken 2, 3 bilden zusammen mit dem entsprechenden Jochteil den einen, die Zinken 4, 5 den anderen Elektromagnet. Die Erregerwicklung 6 des Elektromagnets 2, 3 ist beispielsweise in einen Schwingungskreis mit einer Eigenschwingung von 400 Perioden in der Sekunde, die Erregerwicklung 7 des Elektromagnets 4, S in einen solchen von 600 Perioden eingeschaltet. Der Zinken 3 wirkt auf den Kurzschlußring 8, der Zinken 4 auf den Kurzschlußring 9 ein. Beide Ringe sind mittels des Bügels 10 drehbar auf der Achse 11 gelagert, ao Ein Kippgewicht 12 verhindert, daß der bewegliche Teil des Relais in einer Zwischenstellung stehenbleibt. Der Hub des beweglichen Teils ist durch die Anschläge 13, 14 begrenzt.

Zwecks Erhöhung der Relaiskraft sind an die von den Kurzschlußringen 8, 9 bestrichenen Seiten 15, 16 unter Belassung von Luftspalten 17, 18 für die Ringe die Eisenpfade 19, 20 angeschlossen, die einen magnetischen Rückschluß für die Kraftlinien bilden.

Die Wirkungsweise ist dieselbe wie die im letzten Ausführungsbeispiel des Hauptpatents. Wird der an die Erregerwicklung 6 angeschlossene Schwingungskreis erregt, so wird der Kurzschlußring 8 nach oben von dem Zinken 3 abgestoßen, der bewegliche Teil kippt nach rechts. Wird umgekehrt der an die Wicklung 7 angeschlossene Schwingungskreis erregt, so wird in entsprechender Weise der bewegliche Teil wieder in die Ausgangsstellung zurückgebracht. Der bewegliche Teil steuert beispielsweise einen Schalter, der die Umschaltung eines Tarifapparates, z.B. eines Doppeltarifzählers, bewirkt. Die Erregerwicklungen 6, 7 können auch auf den äußeren Zinken 2, 5 angebracht sein. Da sich bei derartigen Apparaten in der Regel keine scharfe Abstimmung der Schwingungskreise erzielen läßt, wird bei der Erregung des einen Stromkreises auch der andere stets einen gewissen, allerdings wesentlich kleineren Strom führen. Es werden deshalb immer beide Elektromagnete, allerdings verschieden stark, erregt und heben sich in ihrer Wirkung teilweise auf. Um dies zu verhüten, ist, wie Abb. 2 zeigt, mit dem beweglichen Relaisteil, dem Kurzschlußring 21, ein Quecksilberkippschalter 22 verbunden. Er besteht aus zwei die Schalterkontakte 23 bis 26 enthaltenden Kammern 27, 28, die durch das Kapillarrohr 29 miteinander verbunden sind und einen Ouecksilbertropfen 30 enthalten. Der Kontakt 23 der Kammer 27 ist mit dem Ende der Erregerwicklung 6 verbunden, deren Anfang gemeinsam mit dem Anfang der Erregerwicklung 7 über den Kondensator 31 an den Netzleiter 32 angeschlossen ist. Die Kontakte 24, 25 sind mit dem anderen Netzleiter 33 verbunden. Der Kontakt 26 ist mit dem Ende der Erregerwicklung 7 verbunden, außerdem noch mit dem Ende der Magnetspule 34 eines Ümschalterelais, dessen Anfang an den Netzleiter 32 angeschlossen ist. Die Magnetwicklung 6 bildet mit dem Kondensator 31 den einen, die Magnetwicklung 7 mit demselben Kondensator den anderen Schwingungskreis.

Das Relais arbeitet auf folgende Weise: In das Netz 32, 33 wird Wechselstrom von der Eigenfrequenz des Schwingungskreises 6, 31 geschickt. Der Magneto wird erregt, der Kurzschlußring 21 über die gestrichelt angedeutete Mittelstellung 21 ^a hinaus nach rechts geschwenkt. Dabei fließt das Quecksilber 30 aus der Kammer 27 durch die Kapillare 29 allmählich in die Kammer 26 hinüber. Dies hat zur Folge, daß die Verbindung der Kontakte 23, 24 und damit der Stromkreis des Elektromagnets 6 unterbrochen wird. Dafür wird der Stromkreis des Elektromagnets 7 durch Überbrückung der Kontakte 25, 26 geschlossen. Dieser Magnet führt aber so wenig Strom, daß er nicht imstande ist, den Ring 21 in die Ausgangsstellung zurückzuwerfen, der Ring kippt vielmehr unter der Einwirkung des Quecksilberübergewichts im Schalter nach rechts in die durch den Anschlag 14 bestimmte Endstellung. Dabei wird auch der Stromkreis des Umschalterelais 34 geschlos

Der Quecksilberschalter 22, der nur ein langsames Überfließen des Quecksilbers 30 von der einen nach der anderen Kammer zuläßt, verhindert, daß der Kurzschlußring2i in der Nähe der Mittelstellung 21 ^a durch ab- i°5 wechselndes Ein- und Ausschalten der Magnete 6 und 7 in Schwingungen versetzt wird und dadurch ein sicheres Ansprechen des Relais in Frage stellt.

Um die Wicklung 34 des Umschalterelais wieder stromlos zu machen, wird der Schwingungskreis 7, 31 erregt und dadurch der Kürzschlußring 29 wieder in die Ausgangsstellung zurückgekippt.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Frequenzrelais nach Patent 523 285, gekennzeichnet durch eine derartige Ausbildung des Eisenkreises, daß die'Sekundärspule sich in einem Luftspalt zwischen Kern und Polschuh bewegt.

2. Frequenzrelais nach Anspruch 1

mit zwei an verschieden abgestimmte Schwingungskreise angeschlossenen Elektromagneten, die auf den beweglichen Relaisteil in entgegengesetzter Richtung einwirken, gekennzeichnet durch einen vom beweglichen Teil (21, Abb. 2) gesteuerten Schalter (22), der stets die Einschaltung nur eines der beiden Magnete (6 oder 7) zuläßt, in der Weise, daß jeweils der eine Magnet (beispielsweise 6) nach dem Einwirken auf den beweglichen Relaisteil (21) abgeschaltet und der andere Magnet (beispielsweise 7) eingeschaltet wird.

3. Frequenzrelais nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Schalter ein am beweglichen Teil (21, Abb. 2) des Relais angebrachter Quecksilberkippschalter (22) mit zwei die Schalterkontakte (23 bis 26) enthaltenden Kammern (27, 28) dient, die durch ein Kapillarrohr (29) verbunden sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen