DE722995C

DE722995C - Practically directional moving coil relay

Info

Publication number: DE722995C
Application number: DEP77475D
Authority: DE
Inventors: Albert Patin
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1938-06-19
Filing date: 1938-06-19
Publication date: 1942-07-25

Description

Praktisch richtkraftloses Drehspulenrelais Für äußerst feine Regel- und Steuervorgänge verwendet man in neuester Zeit Drehspulenrelais, bei denen auch die Lagerung äußerst fein gehalten ist und das Drehsystem ein so geringes Gewicht besitzt, daß die Drehspulen schon auf kleinste Steuerströme ansprechen. Besonders wichtig sind diese Relais in selbsttätigen Steuerungen für Luft- und Wasserfahrzeuge, wo nur feinste Steuerströme zur Verfügung stehen, wie sie z. B. von Beschleunigungspendeln, Fahrtmessern, Kreiseln, Kompassen, Variometern ausgelöst werden. Die Stromzuführung zu diesen Drehspulen hat man bisher vielfach mittels Schleifringe von kleinem Durchmesser oder mittels Spitzenkontakte vorgenommen, wenn es darauf ankam, das Drehspulenrelais ohne Richtkraft auszuführen: Leider stellen diese Spitzenkontakte und Schleifringe Störungsquellen dar, da, um die Empfindlichkeit nicht herabzusetzen, bei den Spitzenkontakten die Kontaktdrücke und bei den Schleifringen die Durchmesser nicht sehr groß gewählt werden dürfen. Da weiter die Größe der Relais in den meisten Fällen sehr beschränkt ist, ist auch der Raum, in dem diese Kontakte bzw. Schleifringe unterzubringen sind, sehr klein. Ist es nun erforderlich, wie z. B. bei selbsttätigen Steuerungen von Luft- und Wasserfahrzeugen, verschiedene Steuerkommandos auf das Drehspulenrelais einwirken zu lassen und daher eine Reihe von Zuleitungen zu den einzelnen Spulen vorzusehen, so ist keine sichere Gewähr mehr dafür gegeben, daß einwandfreie Kontaktgabje an allen Schleifringen bzw. Spitzenkontakten erfolgt. Darüber hinaus sind derartige Kontaktstellen durch Verschmutzungen und irgendwelche kleinsten Fremdkörper in bezug auf die einwandfreie Übergangsleitfähigkeit immer gefährdet. Besonders bei selbsttätigen Steuerungen von Flugzeugen können diese Störungen sich so unangenehm bemerkbar machen, daß sie zum Absturz führen. Um die Betriebssicherheit dieser Steuerrelais nicht herabzusetzen, hat man daher auch die in der Meßinstrumentenbranche üblichen Stromzuführungen verwendet, bei denen durch Spiralfedern leitende Verbindungen hergestellt werden. Leider mußte man hierbei den Nachteil in Kauf nehmen, daß das Drehspulensystem eine Richtkraft erhält, wodurch die Empfindlichkeit der Steuerung wesentlich herabgesetzt wird. Darüber hinaus ergibt sich trotz der an sich idealen direkten festen Verbindung ein weiterer Nachteil, weil das Relais infolge des geringen Gewichts des Drehspulenteils selbst durch schwache Federn zum Aufschwingen gebracht werden kann. Abgesehen von diesen Schwierigkeiten, ist der Platzbedarf dieser Zuführungsfedern, die einwandfrei gegeneinander isoliert sein müssen, so groß, daß bei den kleinen zur Verfügung stehenden Räumen die Zahl der Zuleitungsfedern und damit der Steuerspulen nur klein sein kann. Auch für die Serienherstellung von Relais mit Stromzuführungsfedern ergibt sich eine Schwierigkeit, weil die Federn verschiedene Federkraft besitzen. Es ist klar, daß auch Temperaturschwankungen die Eigenschaft der Federn verändern und damit die Eigenschaft des Relais.Moving coil relay with practically no directional force For extremely fine control and control processes have recently been used moving coil relays, which also the storage is extremely fine and the rotating system is so light has that the moving coils respond to the smallest control currents. Particularly These relays are important in automatic controls for aircraft and watercraft, where only the finest control currents are available, as z. B. of acceleration pendulums, Airspeed indicators, gyroscopes, compasses, variometers are triggered. The power supply Up to now, these moving coils have often been used by means of small-diameter slip rings or by means of tip contacts, if it mattered, the moving coil relay Execute without straightening force: Unfortunately, these provide tip contacts and slip rings Sources of interference are the tip contacts, so as not to reduce the sensitivity the contact pressures and the diameter of the slip rings are not chosen to be very large may be. Furthermore, the size of the relay is very limited in most cases is also the room in which these contacts or slip rings are to be accommodated, tiny. Is it now necessary, such as B. with automatic controls of Aircraft and watercraft, various control commands on the moving coil relay to act and therefore a number of leads to the individual coils provided, there is no longer any reliable guarantee that the contact will be faultless takes place on all slip rings or tip contacts. In addition, there are such Contact points due to dirt and any smallest foreign bodies in relation to always endangered to the perfect transition conductivity. Especially with automatic ones Aircraft controls can make these disturbances so uncomfortable that that they lead to a crash. Not to the operational safety of these control relays one therefore also has to reduce the in the measuring instrument industry conventional power supply lines are used, in which spiral springs conduct conductive connections getting produced. Unfortunately one had to accept the disadvantage that the Moving coil system receives a straightening force, increasing the sensitivity of the control is significantly reduced. It also results in spite of the ideal in itself direct fixed connection another disadvantage because the relay as a result of the low Weight of the moving coil part made to swing open even by weak springs can be. Apart from these difficulties, the space requirement of these feed springs is which must be perfectly isolated from each other, so large that the small ones available spaces the number of supply springs and thus the control coils can only be small. Also for the series production of relays with power supply springs A difficulty arises because the springs have different spring forces. It is clear that temperature fluctuations also change the properties of the springs and thus the property of the relay.

Weiter sind Einrichtungen bekanntgeworden, bei denen die Stromzuführung zu den Drehspulen durch dünne Drähte hergestellt ist, die am beweglichen System in Achsennähe fest angebracht sind. In dieser Weise ist es jedoch nicht möglich, eine größere Anzahl von Stromzuführungen unterzubringen, da sich bei geringem Achsenabstand der Befestigungsstellen Befestigungs- und Isolationsschwierigkeiten, bei größerem Achsenabstand aber störende Richtkräfte ergeben.Further facilities have become known in which the power supply to the rotating coils is made by thin wires attached to the moving system are firmly attached near the axis. However, in this way it is not possible to accommodate a larger number of power supply lines, since the distance between the axes is small of the fastening points fastening and insulation difficulties, with larger Axial spacing, however, results in disruptive straightening forces.

Alle diese Schwierigkeiten werden durch den der Erfindung zugrunde liegenden Gedanken beseitigt. Um eine einwandfreie feste Verbindung zwischen den Drehspulen und den zu diesen führenden Verbindungsleitungen am Gehäuse zu schaffen, wird vorgeschlagen, dünne Verbindungsdrähte vorzusehen, die nahe der Achsmitte lose durch einen oder mehrere Führungsringe geführt werden. Dies hat den Vorteil, daß die Enden der Drähte auch am beweglichen System bequem befestigt, gelötet oder geklemmt werden können. Die Führung der Drähte kann entweder in der Form erfolgen, daß bei Verwendung nur eines Führungsringes eine Einschnürung an einer Stelle erfolgt, oder in der Weise, daß durch zwei Führungsringe die Drähte ein Stück ,parallel zur Achse geführt werden. Je nach den besonderen Betriebsverhältnissen wird das Ziel der vorliegenden Erfindung erreicht durch entsprechend engen Abstand des Drahtes von der Achse.All of these difficulties are addressed by the invention eliminates lying thoughts. To ensure a flawless solid connection between the To create moving coils and the connecting lines leading to them on the housing, it is suggested to use thin connecting wires that are loose near the center of the axle be guided by one or more guide rings. This has the advantage that the ends of the wires also conveniently attached, soldered or clamped to the moving system can be. The wires can either be guided in the form that at If only one guide ring is used, there is a constriction at one point, or in such a way that the wires are parallel to the axis through two guide rings be guided. Depending on the particular operating conditions, the goal of the present Invention achieved by correspondingly close spacing of the wire from the axis.

Da weiter vorgeschlagen wird, allerfeinste Drähte für die Zuleitung vorzusehen, wird vermieden, daß das System eine Stellkraft besitzt, die einen Einfluß auf die Empfindlichkeit haben könnte. Wie eingehende Versuche gezeigt haben, ist infolge des kleinen Weges, den die Drähte nahe der Achse zurücklegen, die Gefahr des Brechens der Drähte selbst dann nicht vorhanden, wenn die Spulen an eine Wechselfrequenz gelegt werden und ein ununterbrochenes Hinundherpendeln des Drehspulensystems erfolgt. Es hat sich weiter gezeigt, daß bei einfachster Montage wesentlich mehr Zuleitungen angeordnet werden können als bei Verwendung von Federn, Spitzenkontakten, Schleifringen oder Zuführungsdrähten, deren Enden in Achsennähe fest angebracht sind. Besonders günstig ist diese Anordnung auch in bezug auf gute Isolation, da die Drähte genügend Abstand voneinander besitzen. Um zu vermeiden, daß die Verbindungsdrähte an den Enden (Lötstelle) irgendwelche Bewegung ausführen, «erden in geringem Abstand von den Lötstellen isolierte Führungsbuchsen vorgesehen, durch die die Drähte lose geführt werden. Die Art der Stromzuführungsanordnung nach dem Hauptanspruch kommt besonders vorteilhaft zur Geltung bei Relais, bei denen die Auslösung der durch den drehbaren Teil hervorgerufenen Ströme mittels feiner Widerstände erfolgt, auf denen feine Abgreifer gleiten.Since it is also suggested, the finest wires for the supply line provide, it is avoided that the system has an actuating force that has an influence on the sensitivity might have. As in-depth tests have shown, is due to the small distance that the wires travel near the axis, the danger The breaking of the wires is absent even when the coils are connected to an alternating frequency and a continuous oscillation of the moving coil system takes place. It has also been shown that with the simplest assembly, significantly more supply lines can be arranged than when using springs, tip contacts, slip rings or lead wires, the ends of which are firmly attached near the axis. Particularly This arrangement is also favorable with regard to good insulation, since the wires are sufficient Have a distance from each other. In order to avoid that the connecting wires to the Ends (soldering point) carry out any movement, «earth at a small distance from Insulated guide bushes are provided for the soldering points, through which the wires are loosely guided will. The type of power supply arrangement according to the main claim is particularly important advantageous for relays where the triggering of the rotatable Part of the induced currents takes place by means of fine resistances on which fine Slider slide.

Zur Erläuterung des Wesens der Erfindung dient Abb. i, auf der die Verwendung der erfindungsgemäßen Stromzuführungsanordnung für ein Drehspulenrelais mit Widerstandsabgriffen dargestellt ist. Alle nicht unbedingt zum Verständnis erforderlichen Teile sind hierbei weggelassen.To explain the essence of the invention, Fig. I, on which the Use of the power supply arrangement according to the invention for a moving coil relay is shown with resistance taps. Not all of them essential for understanding Parts are omitted here.

Die Drehspulen i sind durch die Achse 2 in den Lagern 3, q. so drehbar gelagert, daß die Seitenflächen 5, 6 in dem Luftspalt 7, ä spielen, der zwischen dem Magneten.N-S und dem Weicheisenkern 9 liegt. Je nach der Stromrichtung werden die Spulen das Bestreben haben, sich im Uhrzeigersinn oder -gegensinn zu drehen. Mit der Achse 2, die die Drehspule trägt, ist mechanisch fest verbunden ein isolierter Teller io angeordnet, -der die beiden Abgreifer i i, 12 trägt. Diese Abgreifer schleifen auf einem ringförmigen Widerstandskörper 13 und greifen dort Spannungen bzw. Ströme ab, deren Größe von dem Ausschlagwinkel abhängig ist. Die Zuleitung zu den Drehspulen und zu den Abgreifern erfolgt durch die Zuführungsdrähte 1q., die am Gehäuse an den Steckerstiften 15 angelötet sind und zu den beweglichen Drehspulen und Abgreifern, an die sie angelötet sind, so geführt sind, daß sie lose durch Bohrungen des isolierten Führungsringes 16 laufen, der fest auf der Achse sitzt. Dabei ist der Abstand der Drähte von der Achse in diesem Führungsring so klein gehalten, daß die Drahtenden der Drähte iq. an dieser Stelle bei Drehungen des Drehspuls,ystems nur kleinste Wege zurücklegen. Durch den Führungsring wird vermieden, daß die Lötstellen auf dem drehbaren Teil mechanisch beansprucht werden.The moving coils i are through the axis 2 in the bearings 3, q. so rotatable stored that the side surfaces 5, 6 play in the air gap 7, a, the between the Magneten.N-S and the soft iron core 9 is located. Depending on the direction of the current the coils tend to rotate clockwise or counterclockwise. An isolated one is mechanically firmly connected to the axis 2, which carries the moving coil Plate io arranged, -the two pickups i i, 12 carries. Grind these grippers on an annular resistance body 13 and there are voltages or currents whose size depends on the deflection angle. The feed line to the moving coils and to the taps takes place through the lead wires 1q., which are attached to the housing the connector pins 15 are soldered and to the movable rotating coils and taps, to which they are soldered, are guided so that they are loosely through holes in the isolated Guide ring 16 run, which is firmly seated on the axis. The distance is the Wires from the axis in this guide ring kept so small that the wire ends of the wires iq. at this point with rotations of the rotary pulse, ystems only cover the smallest of distances. The guide ring prevents the solder joints are mechanically stressed on the rotating part.

Wenn auch in neuerer Zeit sich diese Relais.mit Widerständen, auf denen feine Abgreifer gleiten, besonders gut bewährt haben, da sie äußerst betriebssicher sind und der Abgriff so gestaltet werden 'kann, daß der Sekundärstrom eine beliebige Funktion des Steuerstromes darstellt, was größte Wichtigkeit für automatische Steuerungen und Zieleinrichtungen besitzt, so läßt sich die Erfindung ebenso vorteilhaft da anwenden, wo das Relais entweder nur normale Spitzen- oder auch Schleifkontakte bedient. Darüber hinaus ist es selbstverständlich, daß diese Drehspulenrelais auch mit anderen Abgriffen, z. B. induktiven, kapazitiven usw., ausgerüstet werden können. Ebenso ist es möglich, die Relais mit Blenden zu versehen und dadurch Abgriffe an lichtempfindlichen Zellen vorzunehmen. Gerade diese praktisch richtkraftlosen und reibungsarmen Zuleitungen ermöglichen es, Relais zu bauen, bei denen Bogenwege von einigen hundertstel Millimetern ausreichen, um hinreichende Veränderungen des Sekundärstromes zu erzielen.Even if in more recent times these relays, with resistors, are on which fine grippers slide, have proven particularly effective, as they are extremely reliable and the tap can be designed so that the secondary current can be any The function of the control current represents what is most important for automatic controls and targeting devices, the invention can be just as advantageous apply where the relay either only normal tip or sliding contacts served. In addition, it goes without saying that these moving coil relays also with other taps, e.g. B. inductive, capacitive, etc., can be equipped. It is also possible to equip the relays with covers and thereby connect taps light-sensitive cells. Especially these practically non-judicial and Low-friction supply lines make it possible to build relays in which arc paths of a few hundredths of a millimeter are sufficient to allow sufficient changes in the secondary current to achieve.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Practically directional moving coil relay with one or more rotating coils, in which the lead wires running in the axial direction on the one hand fixed to the rotatable part of the instrument, on the other hand fixed to the Power supply points of the housing are connected, characterized in that The lead wires are loose at least at one point as close to the center of the axle as possible are each guided by a guide ring.

2. moving coil relals according to claim i, characterized characterized in that the triggering caused by the rotatable part of the device Currents, takes place by means of fine resistors on which fine pick-ups grind.