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Elektromagnetisches Relais Gegenstand der -vorliegenden Erfindung
ist ein elektromagnetisches Relais mit einer auf dear Relaisanker wirkenden Druckfeder
mit hohem Anfangsdruck.
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Die bei - bekannten Relais verwendetem. Druckfedern haben allgemein
den Nachteil eines während des Ankerhubes allmählich ansteigenden Druckes. Bei diesen
Anordnungen ist es leicht möglich, daß bei Erregungen unterhalb des Arisprechwertes,
(Fehlstrom) ein unvollständiger Ankeranzug eintritt, der eine ungewollte - Kontaktbetätigung
zur Folge haben kann.-Erfindungsgemäß-wird nun- die Druckfeder auf dem Relais unter
einer bestimmten Vörspannung so angeordnet; daß dem Anker-Anzug bei Erregung der
Relaisspule sofort die volle, Gegenkraft`der Feder entgegenwirkt imd daß; sobald
die Anzugskraft des, Relais die Gegenkraft der Freden überwindet, der Anker infolge
des Umschlagens der Druckfeder in eine Zwischenlage plötzlich umgelegt wird...
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Es ist an sich schon bekannt, das Arbeiten von Kontakten an elektrotechnischen
Schaltwerken dadurch - zu beeinflussen, daß diese Kontakte durch eine bereits vorgespannte
Blattfeder beeinfiußt werden. Bei :einer bekannten Anordnung dieser Art ist die
Blattfeder etwas länger als der Abstand ihrer beiden Lagerstellen gehalten und besitzt
daher zwei Ruhelagen, in welchen der durch sie gesteuerte Kontakt entweder geschlossen
oder geöffnet ist: Soll -die Feder von der einen Ruhelage in die andere übergeführt
werden, so ist zunächst eine beträchtliche Kraft aufzuwenden, um die Anfangsspannung
.der Feder zu überwinden. Nachdem die Feder dann um einen gewissen Betrag durchgebogen
ist, schlägt sie plötzlich in ihre andere Ruhelage um. In dieser Lage übt die Feder
aber
keinerlei Druck mehr auf den sie betätigenden Anker aus, so daß, falls
der Magnet stromlos wird, der Anker nicht mehr in seine Ruhelage- zurückkehren würde.
Die Zurückführung cles Ankers in seine Ruhelage kann bei dieser bekannten Anordnung
nur dadurch geschehen, daß eine zusätzliche zweite Feder angebracht ist, die die
Spannung der Blattfeder in ihrer
zweiten Ruhelage nach Wegfall !-er.--
Ankeranzugskraft wieder überwinden kann:- = Diese zusätzliche Feder muß bei der
Ankeranzugs= bewegurig durch den Anker mitgespannt @eerden, was. eine zusätzliche
Belastung b,ed&'ett#-,t. Durch diese Hilfsfeder, die zur 5#urüclth.-rung des.
Ankers notwendig ist und die deräi`f zu bemessen ist, daß sie die Anfangsspannung
der Blattfeder überwinden kann, liegt der Ansprechwert eines solchen Relais beträchtlich
über'dem Anfangswert. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist nun bei einem Relais
der üblichen Bauart die Druckfeder zur Zurüclzführung und Haltung des Ankers in
seine Ruhelage derart ausgebildet und justiert, daß einerseits die dem Ankeranzug
entgegenwirkende Kraft während der Ankerbewegung ab-nimmt und anderseits
die Feder bei vollem Ankeranzug immer noch eine genügend große Rückstellkraft besitzt.
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Durch .eine derartige Anordnung der Relaisdruckfeder ergeben sich
folgende Vorteile: i. Der Ansprechwert des Relais ist durch die -sofort mit vollem
Druck einsetzende. Gegenkraft genau festgelegt.
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2: Die stark verminderte Gegenkraft der Druckfeder in der Arbeitslage
des Relais ankers läßt einen geringeren Halte-#vert zu; sie bedeutet also eine beträchtliche
Ersparnis an Amperewindungen für die Haltewicklung.
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3. Durch die plötzlich umschlagende Druckfeder wird eine höhere Schaltgeschwindigkeit
erreicht. -In den beiliegenden Zeichnungen ist die beispielsweise, Anordnung einer
solchen Druck-Feder an einem Fernsprechrelais und deren Wirkungsweise gezeigt. Abb.
_i und- 2 zeigen ein normales Fernsprechrelais., ausgerüstet mit der erfindungsgemäßen
Druckfeder, in ab-
erregtem und erregtem Zustand. Die Kurve in Abb- 3 zeigt
den -.Verlauf des von der Feder auf den Anker ausgeübten Gegendruckes im Bereich
des Ankerhubes. Zinn Vergleich ist die Druckkurve für eine der bisher verwen,-Beten
Relaisdruckfederneingezeichnet.
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Wie aus den Abb, i und 2 ersichtlich, ist zwischen den PunktenA und
B eine vorgespannte Blattfeder eingespannt. Durch die Spannung biegt sich die Feder
nach unten, so daß sie auf dem Anker ruht. Bei Erregung der Relaisspule setzt die
Feder dem Anzug des-Ankers zunächst eine große Kraft entgegen, da die Feder j a
länger als. -der Abstand A-B ist und durch denselben bewegt . werden muß. Ist die
Feder-jedoch teilweise über die EbeneA-B gebracht, so schlägt sie ohne Beeinflussung
durch eine äußere Kraft in -die in Abb. 2 gezeigte Endlage um. Dabei ist jedoch
wichtig,,daß die Feder durch Wahl - er Vorspannung so eingestellt ist, daß auch
i ihrer Endlage noch eine Kraft auf den A ker ausgeübt wird, so daß bei Ab.erregung
:' des Relais die Druckfeder den Ankerabfall untefstützt und dabei selbst in ihre
Ruhelage zurückkehrt. Die in Abb. 2 dargestellte Lage ist demnach nicht die der
Ruhelage extrem entgegengesetzte Lage der Druckfeder, die in einer Wölbung nach
oben bestehen würde, wobei eine Rückkehr in die Ruhelage nicht möglich wäre, sondern
eher eine durch :die Vorspannung bedingte Zwischenlage,. An Stelle der Blattfeder
kann man z. B. auch einen vorgespannten Stahldraht verwanden, der so. gebogen ist,
daß zwei parallele Drähte auf dem Anker ruhen. Dadurch ist- es möglich, den durch
Anwendung der Blattfeder verlorengegangenen: Raum für den mittleren Relaisfeder
satt zurückzugewinnen.
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Die Erfindung ist ferner keineswegs auf die gezeigte Anordnung bei
Fernsprechrelais beschränkt, sondern kann bei allen. möglichen Arten von Relais,
die einen bestimmten Ansprechwert und ,einen sicheren Ankeranzug zur Bedingung haben,
mit Vorteil angewendet werden. Als Anwendungsbeispiele seien hier genannt i. Relais,
deren Erregung sich allmählich ändert, wie Spannungsbegrenzungsrelais und Rückstromrelais
in Stromversorguuiigsanlagen. Bei letzterem ist auch die Momentschaltung von Vorteil.
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z. Vorcrregte Relais, welche bei Erhöhung der Erregung ansprechen,
und zwar dergestalt, daß die Größe der Erhöhung die Ansprechzeit möglichst wenig
beeinflußt.