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Drehspulrelais Die Erfindung .lhetrifft' ein Drehspulrelais, insbesondere
für -schwache Ströme; bei dem ein den, Auflagedruck an den Nutzkontakten erhöhender
Hilfsstrom Verwendung - findet, welcher dem System über ;einen Hilfskontakt zugeführt
wird.
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Um nun bei seiner .derartigen Einrichtung zusätzliche mechanische
Beanspruchungen-von den enpfndlichen Teilen, .insbesondere der Lagerung des Dmehspulsystems,
fernzuhalten, sind erfindungsgemäß die` Nutzkontakte beiderseits des Systems paarweise
derart angeordnet, daß sie mit dem resultierenden verstärkten Kräftepaar am Drehspulsystem
wenigstens annähernd: in einer Ebene liegen, wobei der Kontaktdruck an dem Kontaktpaar
gleichgehalten wird.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargge`stellt.
Es .zeigen: Abt. i bis ;3. .die, Drehspule mit' dein :beweglichen Kontaktorgan in
verschiedenen Stellungen sowie den Torkontakt und die Nutzkontakte, Abb. ¢ den Kräfteverlauf
und Abb.5 eine andere Ausführung, der Kontaktanordnung.
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Da bei der üblichen symmetrischen Ausführung von Magnet, Rähmchenwicklüng
und Kern die zusätzlichen Drehkräfte sämtlich in der Mittelebene liegen, läßt sich
das Drehspulrähmchen - gemäß Abb. q. schematisch durch einen starren Träger -L darstellen,
der als Ersatz der Lagerung durcü irgendfeine AuflagerkraftA gestützt wird. Die
beiden Kräfte P stellen örtlich und größenmäßig die unter 'Einwirkung der magnetischen
Kraftlinien zwischen Systemmagnet -und Systemkern auf die hilfsstromdurchflossenen
Spulenseiten: ausgeübten und. an den Kraftschwerpunkten zu einer Rtesultierenden
vereinigten Zugkräfte dar. Da @es sich nur um die Er-Müterung des. zusätzlichen
Drehmomentes für
die Nutzstromkontakte handelt, sind in dem Schema
die Ersatzkräfte für das Drehsystemeigengewicht, für die Systemgegenrichtkraft
| als unerheblich fortgelassen. Die Ers |
| kräfte für die Nutzkontakte, an dem K |
| schwerpunkt jeder Seite zur Resultieren |
| vereinigt, werden durch I(1 und I(2 örtli(' |
und größenmäßig dargestellt. Durch die Erendung werden nun die Kräfte I(1= K2 =
P, sie liegen in der gleichen' Ebene wie P .und wirken am annähernd gleichen Punkt
entgegengesetzt zur KraftP jeder Seite. Es ist offensichtlich, daß nur bei dieser
Kontaktanordnung das zusätzliche Drehmoment beim Schließen der Nutzkontakte keine
Stützlagerkraft :A und keine Biege- oder Verdrehungsbeanspruchung des Trägers hervorruft.
Es tritt hier lediglich eine reine Druckbeanspruchung an den Kontaktstellen auf.
Natürlich wird man praktisch außer dem zusätzlichen Drehmoment gleichzeitig auch
das zusätzliche l#assenbeschleunigungsmoment bzw. dessen Resultierende mit dem Drehmoment
der Kraftschwerpunktstelle durch die gemäß der Erfindung angeondheten Gegenkontakte
im wesentlichen unmittelbar-aufnehmen.
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In Abb. I ist I das Rähmchen der Drehspule, auf dem sich die Wicklung
2 befindet. Mit der Achse der Drehspule ist ein federnder Ausleger 3 verbunden,
der gegenüber dem Metallrähmchen i isoliert, jedoch mit dem Ende der Wicklung z
elektrisch verbunden ist. 6 ist der Vorkontakt; 7 und 8 sind die Hauptkontakte.
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Abb. i zeigt die Stellung . der Drehspule im stromlosen Zustande (Nullstellung).
Wenn der Steuerstrom den Wert erreicht, bei dem der Schaltvorgang ausgelöst werden
soll, befindet sich die Drehspule in der in Abb.2 gezeigten Stellung (Stellung H),
der -Ausleger 3 berührt in dieser Stellung den Vorkontakt 6; so daß der Wicklung
2 ein Hilfsstrom zugeführt wird, der sein zusätzliches Drehmoment hervorruft. Unter
der Wirkung dieses Drelimomentes bewegt sich die Drehspule in die in Abb. @3 gezeigte
Stellung (Stellung R), in der sich der Ausleger 3 etwas durchbiegt und die gegenüberliegenden
Seiten des Metallrähmchens i an den Hauptkontakten 7 und 8 anliegen. Durch die Ü'berbrükkung
dieser Kontakte wird sein Stromkreis geschlossen, der den gewünschten Schaltvorgang
auslöst.
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Die Nutzkontakte 7 und 8 liegen mit dem resultierenden verstärkten
Kräftepaar am Drehspulsystem wenigstens annähernd in gleicher Ebene, wobei der Kontaktdruck
an dem Kontaktpaar gleichgehalten wird. Die Nutzkontakte können an dem Systemkern
befestigt sein und ihre Kontaktfläche kann sich über die ganze Länge der aktiven
Spulenseiten erstrecken, oder sie sind in einem oder in mehreren Schlitzen der Magnete
oder Pol-
| ehuhe oder auch außen, an diesen oder an |
| §gderen Teilen angeordnet. Sie können auch |
| -jedem Fall in geringerer Breite als oben |
| Z, |
| #ängegeben ausgeführt werden, wenn durch |
genügende Stellungsgenauigkeit der Nutzkontakte, durch hinreichendes Lagerspiel,
durch einen üblichen Kraftausgleich zwischen den beiden - Nutzkontakten und ein
allmähliches Anwachsen des vollen Kontaktdruckes für an der Zusatzkraftentstehungsstelle
vorhandene gleiche und entgegengesetzte Nutzkontaktauflagekräfte von zulässiger
Größe und Art .an einem örtlich etwas verstärkten Rähmchen gesorgt wird.
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Ein schematisches Beispiel feiner derartigen Nutzkontaktanordnung
zeigt Abb. 5. Der Systemkern i8 ist in. der Mitte, senkrecht zu seiner Längsachse
mit einem Spalt versehen. In diesem Spalt sind die urmagnetischen Nutzkontaktblattfederg:
7 und 8 an der Kernfläche isoliert durch die Schräubchen 3 i und 32 befestigt. Der
Faden33 .aus Isoliermaterial verbindet die beiden Kontaktblattfedern. Schlägt die
gestrichelt gezeichnete,Rähmchenfläche, welche absichtlich unsymmetrisch dargestellt
ist, nur auf die Nutzkontaktblattfeder 7 auf, so biegt sich die schwache Blattfeder
sofort durch und veranlaßt durch die Weiterbewegung des Rähmchens und durch den
Fadenzug 33 die Anlage der Feder B. Da die Federn 7 und 8 in Material, Abmessungen
und Befestigung gleich sowie gleichartig durch den Faden 33 verbunden sind, so sind
zwangsläufig die von den Federn ausgeübten Kontaktdrücke angenähert gleich groß.
Die Aufnahme des Kontaktdruckes erfolgt so stets ,elastisch; so daß eine geringere
Kontaktauflagefläche genügt.
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Die Kontakte des Drehspulgerätes sind im allgemeinen fest oder in
kleinem Ausmaß einstellbar angeordnet. Eine nachträgliche Änderung des Ansprechwertes
ist jedoch in einfacher Weise durch Veränderung der Systemempfindlichkeit mittels
.äußerer Widerstände oder durch Anordnung einer Systemgegenwicklung möglich.
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Außer dem Ausleger kann selbstverständlich auch ein über einer Skala
spielender Zeiger auf der Achse befestigt sein.
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An Stelle eines Maximalkontaktes kann an dem Drehspulgerät auch ein
Minimalkontakt vorgesehen werden. Es können auch beide Kontakte angebracht werden,
wobei, um die Ablesung und den Betrieb oberhalb und unterhalb der Kontakte- zu 'ermöglichen,
ein Doppelsystem mit Einfachkontakten für zwei i unabhängige Kontaktsysteme vorgesehen
werden kann.