DE859634C - Kontaktvorrichtung fuer Telegraphenrelais oder andere elektromagnetische Geraete - Google Patents

Description

Die Priorität der Anmeldungen in Großbritannien vom 11. September und 20. November 1936

ist in Anspruch genommen Die Schutzdauer des Patents ist nach Gesetz Nr. 8 der Alliierten Hohen Kommission verlängert

Die Erfindung betrifft ein Telegraphenrelais, dessen Anker zwei federnd nachgiebige Relaiselemente, und zwar jedesmal immer nur eins zu verformen vermag, von denen wenigstens eins einen elektrischen Kontakt trägt.

Erfindungsgemäß wird die Kontaktbetätigung solcher Telegraphenrelais dadurch verbessert, daß aj der Relaisanker bei seiner Bewegung aus der neutralen Mittelstellung, ~ die er nach Verlassen der einen Arbeits- bzw. Ruhestellung erreicht, zunächst entweder keinen freien, d.h. von dem bis dahin geschlossenen Kontakt unabhängigen Kontaktweg zurücklegt oder aber nur einen solchen freien Kontaktweg, der noch nicht zum zuverlässigen

Unterbrechen des über diesen Kontakt fließenden Stromes ausreicht (z. B. einen freien Kontaktweg von 0,005 bis 0,01 mm), und dann bei seiner weiteren Bewegung unter Verformung des ■entgegenwirkenden federnden Relais elements 8, 9, 10 einen weiteren Kontaktweg (von z. B. 0,0125 bis 0,05 mm) zurücklegt, welcher gerade ausreicht, um den Strom zuverlässig zu unterbrechen, und daß b) die federnden Relais elemente eine solche Dämpfung aufweisen, daß bei der Kontaktschließung zwar noch periodische Schwingung auftritt, diese aber so abgedämpft wird, daß sie vor Beendigung des kürzesten Telegraphenzeichens (Punkt) praktisch beendet ist.

Es ist bekannt, die bei sich gegeneinander bewegenden Kontaktfedern auftretenden Reibungskräfte zur Dämpfung der Federbewegung auszunutzen.

Durch die Anwendung der Erfindung ist es bei sorgfältiger Justierung, die jedoch verhältnismäßig leicht durchgeführt und aufrechterhalten werden kann, möglich, die Kontaktumlegungszeit des Relais verschwindend klein zu machen, so daß das bewegliche Kontaktstück den Kontakt mit der einen Seitenfeder praktisch zur gleichen Zeit unterbricht, während es ihn mit der anderen Seitenfeder herstellt. Anderseits ist es jedoch nicht notwendig, das Relais mit solcher Justierung zu versehen, daß ein Kurzschluß zwischen den seitlichen Kontakten auch nur von sehr kleiner Dauer bei jeder Kontaktumlegung durch den Anker eintritt, da; das Relais auch dann noch sehr zufriedenstellend arbeitet,, wenn es eine genügende Kontaktöffnung besitzt, um solche Kurzschlüsse zu verhindern. In der Praxis hat es sich aber herausgestellt, daß bei weitaus den meisten Telegraphenschaltungsanordnungen ein solcher Kurzschluß von sehr kleiner Dauer ohne Bedeutung ist, da normalerweise Schutzwiderstände in den Zuleitungen zu den beiden seitlichen Kontakten liegen und die Dauer des Kurzschlusses viel zu klein ist, als daß ein nennenswerter Kurzschlußstrom auftritt.

Die erfindungsgemäße Anordnung der Relaiskontakte bringt weiterhin den Vorteil, daß bei Störungen, bei denen eine Verringerung des Leitungsstromes eintritt, wie es beispielsweise bei oberirdischen Leitungen mit fehlerhaft großer Ableitung der Fall ist, der Ankerschaltweg selbsttätig kleiner wird, so daß das Relais ohne Justierung! weiterarbeiten kann. Bei einem Relais gemäß der Erfindung wird durch starke Arbeitsströme lediglich die Kontaktöffnung an jeder Seite zum Unterbrechen des Ausgangsstromes vergrößert. Das Vorsehen einer Dämpfung, insbesondere einer starken Dämpfung, in Verbindung mit der federnden Nachgiebigkeit ist deshalb von Bedeutung, weil ohne sie der Anker und seine Kontakte Dauerschwingungen nach jeder Kontaktumlegung ausführen würden und die Phasenlage dieser Schwingung mit den sich ergebenden Stromumkehrungen eine veränderliche Zeitverzögerung der Relaisbetätigung hervorruft.

Bisher ist die federnd nachgiebige Lagerung der seitlichen Kontakte besonders hervorgehoben worden; doch kann der Erfindungsgedanke auch dadurch verwirklicht werden, daß der Kontakt am Anker in zwei Kontaktstücke aufgeteilt und jedes Kontaktstück federnd nachgiebig angeordnet wird. Bei einer solchen Anordnung ist es jedoch wesentlich, daß jede Kontakthälfte die erforderliche Nachgiebigkeit auch in bezug auf die andere Hälfte und nicht nur in bezug auf den Anker selbst hat.

Bei Relaiskontakten ist bereits vorgeschlagen worden, den Ankerkontakt aufzuteilen und von einem Federpaar halten zu lassen, dessen Enden zwecks Verminderung oder Verringerung der Ankerprellungen aufeinanderreiben, doch ist bei dieser Ausführungsform die Nachgiebigkeit der Federn bewußt zu klein gehalten worden,, als daß eine wesentliche Änderung der Gesamtkontaktordnung bei der normalerweise für die Betätigung des Ankers zur Verfügung stehenden Kraft eintritt, so daß diese Anordnung es nicht ermöglicht, das Relais so zu justieren, daß es mit verschwindend kleiner Umschaltzeit arbeitet.

Zur Verwirklichung der Erfindung ist es erwünscht, eine Relaisart zu verwenden, bei welcher das Trägheitsmoment klein im Verhältnis zum magnetischen Kraftmoment ist, das entsprechend den Zeichenströmen zur Wirkung kommt. Das hat folgenden Grund: Die Starrheit der nachgiebigen Lagerung der seitlichen Kontakte ist so zu bemessen, daß sie die gewünschte Bewegung des Ankers durch die zur Verfügung stehenden Zeichenströme zuläßt. In dieser Hinsicht muß darauf hingewiesen werden, daß die wirksame Starrheit gleich der algebraischen Summe aus der positiven Starrheit der Federn und der negativen Starrheit infolge des magnetischen Flusses des Relais ist. Die Beschleunigung des Ankers in Richtung auf die .Mittelstellung bei Beendigung des Zeichenstromes wird durch diese wirksame Starrheit und das Trägheitsmoment des Ankers bestimmt, offenbar muß diese Beschleunigung groß sein, wenn das Relais mit großer Zeichengeschwindigkeit arbeiten soll. Aus diesem Grunde ist es besonders vorteilhaft, die vorliegende Erfindung bei einem Relais anzuwenden, welches aus einem Himindherbewegungen ausführenden Anker und aus einer Magnetanordnung mit einem Teil besteht, der einen kleinen magnetischen Widerstand für den magnetischen Wechselfluß aufweist.

Damit die Erfindung besser verstanden und ohne Schwierigkeiten praktisch ausgeführt werden kann, sollen nun einige Ausführungsbeispiele an Hand der Zeichnung erläutert werden. In der Zeichnung ist

Fig. ι eine Seitenansicht des oberen Teiles eines Relais mit pernamenten Magneten., wobei die Kontakte gemäß der Erfindung angeordnet sind,

Fig. 2 in vergrößertem Maßstab ein Längsschnitt durch den Kontakthalter,

Fig. 3 eine Seitenansicht der in Fig. 2 dargestellten Anordnung,

Fig. 4 ein Schnitt nach der Linie IV-IV durch die Anordnung nach Fig. 3,

Fig. 5 eine Schaltungsanordnung, die den elektrischen Anschluß der Relaiskontakte wiedergibt, Fig. 6 eine Seitenansicht und

Fig. 7 eine Vorderansicht eines etwas abgeänderten Ausführungsbeispiels der Erfindung, während

Fig. 8 eine Seitenansicht auf einen Kontakthalter wiedergibt, der als weiteres Ausführungsbeispiel den Erfindungsgedanken erläutern soll.

Bei dem in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispielen ist ι (Fig. 1) der pernamente Magnet mit dem Mittelteil 2 und dem schwingenden Anker 3,, der mit dem Mittelteil 2 über eine kurze Feder 4 in Verbindung steht. Der Anker 3 trägt

an den gegenüberliegenden Seiten Kontaktstücke 5, die aus Platin sein können.

Die Seitenkontakte 9 sitzen auf je einer Stellschraube 6, die wie üblich, bei 7 durch Klemmung gesichert werden kann; doch tragen hier die Justierschrauben flache tellerförmige Halter 8 sowie die Kontaktstücke 9, die ebenfalls aus Platin sein können. Diese sitzen auf Blattfedern 10 (Fig. 2„3 und 4), von denen jede mit dem Rand des Halters 8 an dem einen Ende bei 11 vernietet ist und sich mit dem anderen Ende 12 auf dem Halterrand abstützt. Wie aus Fig. 4 hervorgeht, besitzt die Feder an ihrem Ende 12 ein flaches Mittelstück, so daß nur die beiden äußerten Enden 13 sich gegen den Rand des Halters 8 legen, jedoch in solcher Weise, daß zwischen ihnen und dem Halterrand eine ausreichende Reibungsverbindung besteht. Die Feder 10 hat einen ähnlichen Querschnitt am anderen Ende, mit dem sie am Halter angenietet ist.

Die aus den Federn 10 bestehenden Kontakthalter sind federnd nachgiebig, wobei die Nachgiebigkeit so bemessen wird, daß sie bei normal zur Vierfügung· stehender Ankerbetätigungskraft genügend nachgeben, um praktisch dem gesamten Änkerweg zu folgen. Die Nachgiebigkeit der Federn 10 ist beispielsweise derart, 'daß bei der normalerweise zur Verfugung stehenden Ankerbetätig'ungskraft eine Verformung in der Größenordnung von etwa 0,0125 bis 0,05 mm hervorgerufen wird. Die Höhlung des Halters 8 ist so, daß die Innenfläche des Halters die Durchbiegebewegung der Feder 10 begrenzt, so daß die Feder 10 nicht bleibend verformt werden kann, und zwar weder durch außergewöhnliche Kräfte, die vom Anker 3 hervorgerufen werden, noch durch ein ungeschicktes Einschrauben der Kontakte. Bei der Kontaktherstellung gleitet die Feder 10 an den Punkten 13 über den Rand des Halters 8 und ruft dadurch die erforderliche starke Dämpfung hervor.

Bei der Einstellung der Kontakte kann das nachfolgende Verfahren Anwendung finden: Nachdem die Mittelstellung gesichert ist, werden die beiden Seitenkontakte zurückgeschraubt, bis die Ankerzunge sich gegen den einen oder den anderen der Seitenkontakte legt. Dieser die Zunge haltende Seitenkontakt wird dann sehr vorsichtig vorwärts gedreht, bis die Zunge gerade nach der anderen Seite herüberfällt, um dann um einen sehr kleinen Betrag zurückgeschraubt zu werden. Der zweite Seitenkontakt" wird nun vorwärts bewegt, bis beide Seitenkontakte die Zunge gleichzeitig berühren. Daraufhin wird der zweite Kontakt so weit zurückgeschraubt, daß die Berührung gerade aufhört. Eine letzte feine Justierung der Stellungen der beiden Kontakte zwecks Berücksichtigung der neutralen Mittelstellung· des Relais ist dann mitunter noch angebracht, oder die Kontaktstellungen können noch insofern leicht nachjustiert werden, daß für eine verschwindend kleine Zeit ein gleichzeitiger Kontakt besteht oder daß eine Ideine Öffnungszeit erreicht wird. Wie aus Fig. 5 hervorgeht, entstehen, auch wenn durch die Ankerkontakte die Seitenkontakte 9 für eine .sehr kurze Zeit während jeder Kontaktbetätigung kurzgeschlossen werden, wegen der Kürze der Kurzschlußzeit keine nennenswerten Kurzschlußströme. Außerdem können, wie Fig. 5 gleichfalls zeigt, Strombegrenzungswiderstände 14 in den Zuleitungen zu den beiden Seitenkontakten 9 vorgesehen werden. Im übrigen zeigt Fig. 5 die übliche Schaltungsanordnung mit der Stromquelle 15, parallel zu welcher die beiden gleich großen Widerstände 16 unter Bildung des Nullpunktes 17 liegen. Das Anschlußgerät, beispielsweise ein Fernschreiber, ist an die Zuleitungen 18 angeschlossen, die vom Nullpunkt 17 und den Ankerkontaktens ausgehen. Bei einer Umlegung des Ankers 3 nach links erhält die obere Leitung 18 eine positive Spannung mit Bezug auf den Punkt 17, bei einer Umlegung des Ankers 3 nach rechts erhält die obere Leitung 18 eine negative Spannung.

Die Fig. 6 und 7 zeigen eine etwas abweichende Ausführungsform des Seitenkontakts. Das Ende der Einstellschraube 6 trägt ein rechteckiges Metallstück 19, wobei die Feder 10, die der Feder 10 in den Fig. 1 bis 4 entspricht, nach außen gebogen und bei 12 an das Haltestück 19 angenietet ist. Das Ende 11 stützt sich gegen die Oberfläche des Halters 19 ab, wodurch es bei der Bewegung des Kontaktstückes 9 die erforderliche starke Dämpfung hervorruft.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel zeigt Fig. 8, bei der das rechte Ende der Einstellschraube 6 einen metallischen Halter 8 trägt, dessen kreisförmige Öffnung durch ein feines Drahtsieb 20, das durch eine Schelle oder einen Flansch am Rand des Halters gehalten, wird, verschlossen ist. Das Drahtsieb kann aber auch ,am Rand durch Nieten, Punktschweißen oder sogar durch Löten befestigt werden. Das Sieb 20 trägt in der Mitte die Seitenkontakte 9. wobei eine unzulässige Durchbiegung des Gitters too durch einen Anschlag 21 verhindert wird, der aus der Mitte der Grundfläche des Halters hervorragt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die federnde Nachgiebigkeit die gleiche wie bei den vorher beschriebenen Ausführungsformen; doch sorgt hier für die Dämpfung das Gitter selbst, indem die sich kreuzenden Gitterdrähte relativ zueinander kleine Gleitbewegungen bei der Verformung des Gitters ausführen.

Claims (6)

1. Patentansprüche:

   i. Telegraphenrelais, dessen Anker zwei federnd nachgiebige Relaiselemente, und zwar jedesmal immer nur eins, zu verformen vermag, von denen wenigstens eins einen elektrischen Kontakt trägt, dadurch gekennzeichnet, daß a) der Relaisanker bei seiner Bewegung aus der neutralen Mittelstellung, die er nach Vierlassen der einen Arbeits- oder Ruhestellung erreicht, zunächst entweder keinen freien, d.h. von dem bis dahin geschlossenen Kontakt unabhängigen Kontaktweg zurücklegt oder aber nur einen solchen freien Kontaktweg, der noch nicht zum zuverlässigen Unterbrechen des über diesen Kontakt fließenden Stromes ausreicht (z.B.einen freien Kontaktweg "von 0,005 bis 0,01 mm), und

   dann bei seiner weiteren Bewegung unter Verformung des entgegenwirkenden, federnden Relais elements ('8,9, 10) einen weiteren Kontaktweg (von z.B. 0,0125 bis 0,05mm) zurücklegt, welcher gerade ausreicht, um den Strom zuverlässig zu unterbrechen, und daß b) die federnden Relaiselemente eine solche Dämpfung aufweisen, daß bei der Kontaktschließung zwar noch periodische Schwingung auftritt, diese aber so abgedämpft wird, daß sie vor Beendigung des kürzesten Telegraphenzeichens (Punkt) praktisch beendet ist.
2. 2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die federnd nachgiebige Anordnung der Relaiskontakte eine Verformung jedes der Kontakte durch die Zeichenstromkräfte in der Größenordnung von 0,0125 bis 0,05mm zuläßt, wenn dieser nachgiebige Kontakt sich gegen seinen Gegenkontakt legt.
3. 3. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenkontakte an je einer Blattfeder sitzen, deren freies Ende zum Hervorrufen der Federdämpfung bei der Verformung der Feder über eine Reibungsverbindung gehalten wird.
4. 4. Relais nach Anspruch 1 oder 3, gekennzeichnet durch eine solche einstellbare Befestigung der Seitenkontakte, daß die Schaltzeit des Relais verschwindend klein gemacht werden kann.
5. 5. Relais nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Blattfedern über einem tellerförmigen Halter sitzt und in der Nähe des einen Endes am Halterrand befestigt ist, während sie in der Nahe ihres freien Endes mit dem Rand des Halters an der gegenüberliegenden Seite zusammenwirken.
6. 6. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenkontakte je von einem Metallgitter gehalten werden, das einen tellerförmigen Kontakthalter abschließt und an seinem Rand befestigt ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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