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Auf Frequenzströme ansprechende elektromagnetische Schalteinrichtung,
insbesondere Resonanzrelais Die Erfindung betrifft auf Frequenzströme ansprechende
elektromagnetische Schalteinrichtungen, insbesondere Resonanzrelais. Bei derartigen
bekannten Schalteinrichtungen machte die Verstellung der Ankerzungen auf eine andere
Resonanzfrequenz, insbesondere während des Betriebes, Schwierigkeiten.
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Die Erfindung vermeidet die vorgenannten Nachteile und gibt eine neue
Ausbildung der in Rede stehenden Schalteinrichtungen an, die eine außerordentlich
einfache und schnelle Verstellbarkeit dadurch ermöglicht, daß die Ankerzunge zwecks
Verstellung ihrer Schwingungslänge zwischen federnden Gliedern, vorzugsweise zwei
Flachfederenden, eingespannt ist, deren für die Verstellung wesentliche, vorzugsweise
mit einer Vorspanntung gegen die Ankerzunge anliegenden Teile kurvenförmig ausgebildet
und durch ein gemeinsames Verstell- und Feststellmittel miteinander verbunden sind.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung mit mehreren einer mehrschenkligen
Ankerzunge gemeinsam zugeordneten Verstell- und Feststellmitteln bezieht sich auf
eine Schalteinrichtung der in Rede stehenden Art mit mehreren vorzugsweise auf die
gleiche Frequenz abgestimmten Zungen, von denen in an sich bekannter Weise eine
elektrisch erregt und eine andere durch Kopplung mit der ersteren zu Schwingungen
veranlaßt wird und zur Kontaktbetätigung dient.
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Die Erfindung wird an Hand der Fig. i bis 3 beschrieben. Für das Ausführungsbeispiel
wird ein polarisiertes Wechselstromrelais angenommen, dessen einer Magnet während
der positiven Halbwelle und dessen z`veiter Magnet während der negativen Halbwelle
die Ankerzunge anzieht. Fig. i zeit eine Aufsicht auf dieses Relais, Fig. 2 eine
für Sonderfälle zu verwendende U-förmige Ankerzunge mit Verstellglied. Fig.3 dient
der
Erläuterung der Vorgänge, die bei Verstimmung des Schwingungssystems
eintreten.
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Das dargestellte Relais besteht aus zwei Elektromagneten bekannter
Bauart mit den Wicklungen 1, q., den Magnetkernen 2, 5 und den in Richtung auf die
Ankerzunge 7 angeordneten Polschuhen 3, 6. Zwischen die Polschuhe ragt die aus geradlinigem
Material, beispielsweise Stahlblech, bestehende Ankerzunge 7, die mit Hilfe eines
Winkeleisens an der auch den Magnetsystemen gemeinsamen Grundplatte 9 befestigt
ist. Die Steuerung der außenliegenden Kontaktfedern 2o des Relais wird in bekannter
Weise über einen beispielsweise an der Stelle B der Ankerzunge 7 anliegenden bzw.
naheliegenden Pimpel 21, der am freien Ende der mittleren Steuerfeder 22 sitzt,
bewirkt. Der Kontaktfedersatz ist auf einem U-förmigen federnden. Glied 23 angeordnet,
das zweckmäßig auch von dem für die Halterung der Ankerzunge vorgesehenen Haltesystem
getragen wird. Die Verstellung des Kontaktfedersatzes, beispielsweise um die Entfernung
des Pimpels 21 von der Ankerzunge 7 und damit die Empfindlichkeit der Steuerung
zu verändern, erfolgt mit Hilfe der Verstellschraube 2q.. Mit Hilfe einer Vorspannung
des federnden Gliedes 23 bzw. entgegen der Vorspannung werden die Schenkel dieses
U-förmigen Gliedes 23 auseinander bzw. zusammengedrückt. Die Schraube 25 dient der
Sicherung der Einstellung.
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Bei Übermittlung der entsprechenden Steuerfrequenz beginnt die Ankerzunge
zwischen den Polschuhen zu schwingen und überträgt die Schwingungen über den Pimpel
auf die Steuerfeder, die durch die erzeugte Vibration die gleichzeitige Berührung
der drei Kontakfedern aufhebt und die den von der einen außenliegenden Kontaktfeder
über die mittlere Steuerfeder nach der anderen außenliegenden Kontaktfeder im Ruhezustand
vorhandenen Stromkreis auftrennt, wodurch die gewünschte Steuerung veranlaßt werden
kann. Die bisher aufgeführten Merkmale des dargestellten Relais sind für sich nicht
Gegenstand der Erfindung.
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Gemäß der Erfindung geschieht nun die Einspannung der Ankerzunge 7
in folgender Weise: Die Befestigung erfolgt zwischen den Teilen ä und io mit Hilfe
der Schrauben i i. Dadurch kann die Ankerzunge 7 in der jeweils gewünschten Lage
festgeklemmt werden. Zu beiden Seiten der Ankerzunge 7 sind die der Nach- bzw. Verstellung
der Ankerzunge dienenden federnden Glieder 18 angeordnet, die so ausgebildet sind,
daß sie nach der Verstellung im wesentlichen als starre Körper wirken. Diese federnden
Glieder werden von den Teilen 8 und io der Haltevorrichtung mitgehalten und bestehen
beispielsweise aus Stahl oder Phosphorbronze. An den für die Einstellung der freien
Schwingungslänge der Ankerzunge wesentlichen Teilen sind die kuraenförmig ausgebildet.
Diese kurvenförmige Ausbildung hat gegenüber einer scharfkantigen Einspannung der
Ankerzunge den Vorteil, daß infolge des wesentlich geringeren spezifischen Drucks
der schwingenden Ankerzunge auf die Eintrittsstelle auch bei längerem Betrieb keine
Abnutzung an dieser Stelle eintritt, wodurch eine Verlagerung der Resonanz, verursacht
durch die infolge Abnutzung an der Eintrittsstelle größer werdende Schwingungslänge
der Ankerzunge, vermieden wird. Mit Hilfe der Stellschraube i9 können die federnden
Glieder gegen die Ankerzunge gedrückt oder auch infolge der bei ihnen vorgesehenen
Vorspannung in umgekehrter Richtung verstellt und damit die freie Schwingungslänge
der Ankerzunge verändert verden. Durch die dargestellte gleichzeitig zu beiden Seiten
der Ankerzunge mögliche Verstellung wird erreicht, daß an den Abständen der Ankerzunge
von den Polschuhen 3 und 6 nichts geändert wird. Die Stellschraube i9 ist zweckmäßig
gegen Verdrehen gesichert.
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Für Sonderfälle wird eine im wesentlichen U-förmige Ausbildung der
Ankerzunge vorgeschlagen (Fig. 2). Diese Ankerzunge weist im allgemeinen zwei unter
sich im wesentlichen gleichartige Schenkel auf, die beide bei gleicher Einspannung
mit gleicher Frequenz schwingen sollen. Bei derartigen Ankerzungen wirken die Freduenzströme
über das Magnetsystem auf den einen Schenkel i-. (Stelle A), während der den Kontaktfedersatz
des Relais steuernde Pimpel gegen die Steile ,> des zweiten Schenkels 15 der Ankerzunge
liegt bzw. in ganz geringer Entfernung von dieser Stelle B angeordnet ist, damit
nicht schon bei sehr geringen Schwingungen der Ankerzunge eine Steuerung des Kontaktfedersatzes
bewirkt wird. Derartige Anordnungen können mit Hilfe der erfindungsgemäßen Ausbildung
durch eine einfach auszuführende Verstellung der Stellschraube i9 auch während des
Betriebs auf eine ganz bestimmte Resonanzfrequenz abgestimmt werden. Aber nicht
nur der genauen Abstimmung derartiger mehrschenkliger Ankerzungenanordnungen dient
die vorgeschlagene Einrichtung, sondern auch der Verstimmung der zusammenarbeitenden
Schenkel 1.4 und 15, um eine Verbreiterung des Ansprechbereichs der Ankerzunge zu
bewirken. Auch diese Verstellungen können während des Betriebs vorgenommen werden.
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Für die Verstellung bei derartigen Anordnungen können außer einer
Verstellschraube i an der Stelle E (Fig. 2) auch mehrere Verstellschrauben an den
Stellen C und D sowie
gegebenenfalls zu beiden Seiten der Ankerzunge
mehrere federnde Glieder vorgesehen werden. Verstimmbare mehrschenklige Schwingungssysteme
weisen zweckmäßig mehrere Verstellschrauben auf, und die Verstimmung zwecks Erhalt
eines breiteren Ansprechbereichs des Relais erfolgt durch umgleichmäßiges Anziehen
der Verstellschrauben. .
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Die bei der Verstimmung eintretenden Vorgänge werden mit Hilfe der
Fig. 3 erläutert, die den Ansprechbereich eines abgestimmten Resonanzrelais in Abhängigkeit
von der Höhe der Steuerfrequenzströme zeigt. Auf der Abszisse sind die Frequenzen
aufgetragen, während auf der Ordinate die Ansprechstromstärken angegeben sind. Für
ein genau abgestimmtes Resonanzrelais mit einer doppelschenkligen Ankerzunge. gilt
die strichpunktierte Kurve A, beide Schenkel 1q. und 15 schwingen mit genau der
gleichen Frequenz. Bei einer Verstimmung des Systems, bewirkt durch Anziehen der
Verstellschraube D, wird die freie Schwingungslänge des den Pimpel 21 steuernden
Schenkels 15 verkürzt, der für sich allein erregt, innerhalb des durch die gestrichelte
Kurve B angegebenen Ansprechbereichs schwingen würde. Der Ansprechbereich des miteinander
gekoppelten Systems ergibt sich aus der Überlagerung der beiden Ansprechbereiche.
Durch diese einfache, auch während des Betriebes vorzunehmende Maßnahme wird der
Ansprechbereich besonders bei geringen Stromstärken bedeutend vergrößert, beispielsweise
bei der Steuerstromstärke il verdoppelt. Das Resonanzrelais kommt deshalb insbesondere
bei schwachen Steuerströmen auch dann. noch zum Ansprechen, wenn die ausgesendete
Steuerfrequenz einmal etwas niedriger als die eingestellte Resonanzfrequenz war.
Ferner können mit größerer Sicherheit durch diese Maßnahme mit Hilfe schwächerer
Steuerströme Resonanzrelais einer Mehrzahl Resonanzrelais, deren Ansprechbereiche
dicht iieben-2inander liegen, zum Ansprechen gebracht werden, da die Verbreiterung
des Ansprechbereichs, wie bereits erwähnt, insbesondere im Bereich geringerer Stromstärken
erfolgt.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung besteht darin, daß Mittel vorgesehen
werden, die die eingestellte Frequenz selbst anzeigen oder mit deren Hilfe die eingestellte
Frequenz ermittelt werden kann. Für derartige Feststellungen kann nach einer Eichung
der Anordnung der gegenseitige Abstand der federnden Glieder 18 in der Nähe der
Verstellschraube ig herangezogen werden. Für die Grobeinstellung der Ankerzunge
genügen entsprechende Einkerbungen 12, die beispielsweise auf dem Rücken der Zunge
vorgesehen sind.