DEV0005010MA - - Google Patents
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
Tag der Anmeldung: 2. Oktober 1952 Bekannitgenracht am 11. Oktober 1956
DEUTSCHES PATENTAMT
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung an elektromagnetischen Steuermagneten, insbesondere für
elektrische Schalteinrichtungen mit einem magnetischen Stromkreis, der mindestens zwei im wesentliehen
parallel zueinander stehende Schenkel und einen im wesentlichen flachen schwingenden Anker
enthält, der den Raum zwischen den Schenkeln magnetisch überbrückt und sich bei seiner Schwingbewegung
gegen wenigstens einen der Schenkel zwecks Bildung der Schwingachse abstützt, wobei
die Anziehungsfläche des Ankers in der wirksamen Lage im wesentlichen parallel zur Längsachse der
Schenkel liegt.
Bei einer derartigen Vorrichtung hat der Magnetkreis im allgemeinen drei in gleicher Ebene angeordnete
Schenkel, von denen der mittelste mit einer Spule versehen ist und den Magnetkern bildet,
während die zu beiden Seiten angeordneten Schenkel als Rücklauf für den Magnetstrom dienen. Der
Anker ist dabei in der Hauptsache plan und mit kurzen Auskragungen ausgebildet, welche den genannten
Schenkeln anliegen und mit dem Anker
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V 5010 VIIIc/21g
in einem Stück gearbeitet sind, so daß der Strom durch die den Seitenschenkeln anliegenden Teile
dieser Auskragungen hindurchgeht. Die Zugkraft des Ankers wird hierbei so gut wie allein vom
. S Kern ausgeübt, d. h. vom Mittelschenkel, da, auch wenn die Seitenschenkel vor die Berührungsstelle des
Ankers verlängert sind, eine nennenswerte Zugkraft hier nicht auftreten kann, weil der Magnetstrom
zum allergrößten Teil durch den Auflagerpunkt ίο geht. Der relativ hohe magnetische Widerstand am
Auflager und die dort auftretende magnetische Sättigung bedingen jedoch, daß nicht immer und
unter allen Umständen eine optimale Zugkraft für eine gegebene Ampere-Windungszahl bei dieser An-
Ordnung gewährleistet ist. ' "
Die Erfindung- verbessert solche Vorrichtungen derart, daß auch in den Schenkeln eine Zugkraft
entsteht. Zu diesem Zweck sind erfindungsgemäß ein oder mehrere Glieder aus unmagnetischem
ao Werkstoff zwischen dem magnetischen Werkstoff des Ankers und der Schenkel, gegen die sich der
Anker abstützt, vorgesehen, so daß die unmittelbare Berührung dieser magnetischen Teile verhindert
ist und daß ferner der magnetische Werkstoff des Ankers in der Nähe der Glieder aus unmagnetischem
Werkstoff gegen die abstützenden Schenkel einen Luftspalt bildet, der abnimmt, wenn sich der
Anker in die angezogene Stellung bewegt.
Weitere Merkmale1 und Einzelheiten der Erfindung
gehen aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung hervor, welche als
Ausführungsbeispiel ein nach der Erfindung ausgeführtes Relais sowie abgewandelte Ankerausführungen
zeigt.
In den Zeichnungen ist
In den Zeichnungen ist
Fig. ι ein Relais in Unteransicht,
Fig. 2 das gleiche Relais in Seitenansicht,
Fig. 3 dasselbe Relais in Vorderansicht,
Fig. 4 das Relais in Draufsicht,
■ Fig. 5 eine Ausführungsform des Ankers,
Fig. 6 die sogenannte Relaisbrücke;
Fig. 7 und 9 bzw. 8 und 10 sind magnetische Kreise in Seiten- bzw. Draufsicht mit abgewandelten Ausführungen des Ankers.
Dem Stromkreis des in Fig. 4 gezeigten Relais entspricht eine Brücke nach Fig. 6 sowie ein Anker nach Fig. 5. Die Brücke umfaßt einen Mittelschenkel i, der den Relaiskern bildet und von einer Spule 3 (s. Fig. 1) und zwei Seitenschenkeln 2 umgeben ist, welch letztere sich zu beiden Seiten der Spule 3 befinden. Die Schenkelteile sind in einem Stück ausgeführt und durch den Querbalken der E-förmigen Brücke miteinander verbunden. Der Anker wird von einer Ankerzunge 5 aus rnagnetischem Material gebildet und ist mit hakenförmigen Auskragungen 12 aus unmagnetischem Material versehen. Die Auskragungen liegen den Seitenschenkeln 2 an, und der Anker wird dadurch in seiner Lage gehalten, daß die Auskragungen 12 ein Gabelstück 4 der Spule 3 umgreifen. Die Stellung ; des Ankers in der Ruhelage wird von einem Absatz 7 am Gabelteil 4 gesichert. Die Ankerzunge 5 berührt eine Hebelschiene, die ihrerseits auf die beweglichen Federn einer Kontaktfedergruppe 9 einwirkt. Vorzugsweise ist das Relais mit zwei Kontaktfedergruppen ausgestattet, die jeweils an einem der beiden Seitenschenkel angebracht sind.
Fig. 2 das gleiche Relais in Seitenansicht,
Fig. 3 dasselbe Relais in Vorderansicht,
Fig. 4 das Relais in Draufsicht,
■ Fig. 5 eine Ausführungsform des Ankers,
Fig. 6 die sogenannte Relaisbrücke;
Fig. 7 und 9 bzw. 8 und 10 sind magnetische Kreise in Seiten- bzw. Draufsicht mit abgewandelten Ausführungen des Ankers.
Dem Stromkreis des in Fig. 4 gezeigten Relais entspricht eine Brücke nach Fig. 6 sowie ein Anker nach Fig. 5. Die Brücke umfaßt einen Mittelschenkel i, der den Relaiskern bildet und von einer Spule 3 (s. Fig. 1) und zwei Seitenschenkeln 2 umgeben ist, welch letztere sich zu beiden Seiten der Spule 3 befinden. Die Schenkelteile sind in einem Stück ausgeführt und durch den Querbalken der E-förmigen Brücke miteinander verbunden. Der Anker wird von einer Ankerzunge 5 aus rnagnetischem Material gebildet und ist mit hakenförmigen Auskragungen 12 aus unmagnetischem Material versehen. Die Auskragungen liegen den Seitenschenkeln 2 an, und der Anker wird dadurch in seiner Lage gehalten, daß die Auskragungen 12 ein Gabelstück 4 der Spule 3 umgreifen. Die Stellung ; des Ankers in der Ruhelage wird von einem Absatz 7 am Gabelteil 4 gesichert. Die Ankerzunge 5 berührt eine Hebelschiene, die ihrerseits auf die beweglichen Federn einer Kontaktfedergruppe 9 einwirkt. Vorzugsweise ist das Relais mit zwei Kontaktfedergruppen ausgestattet, die jeweils an einem der beiden Seitenschenkel angebracht sind.
Wie am deutlichsten aus Fig. 1 und 2-hervorgeht,
befindet sich die Innenkante 13' der Ankerzunge 5
in einem gewissen Abstand von den Seitenschenkeln 2, wenn sich der Anker in Ausschlagstellung
befindet, und da die Seitenschenkel über diese Kante hinausragen, üben sie genau wie der Kern 1
eine Zugkraft auf die Ankerzunge 5 aus.
Bei der oben beschriebenen Ausführung sind die Auskragungen 12 an der · Flachseite der Ankerlippe
5 angebracht und in gewünschter Form gebogen. Es ist selbstverständlich möglich, diese
Auskragungen ganz plan zu gestalten und sie Kante an Kante mit dem Anker anzubringen, wie
in Fig. 7 und 8 gezeigt ist, wo die Auskragungen mit 8 bezeichnet sind. Ferner besteht die Möglichkeit,
ganz einfach einen quergehenden Streifen aus unmagnetischem Material an der Innenkante des
Ankers anzuordnen, wie in Fig. 9 und 10 gezeigt ist, wobei dieser Streifen, der in der Figur mit 14
bezeichnet ist, mit seiner freien Kante eventuell allen drei Schenkeln anliegen kann. Allen beschriebenen
Ausführungsformen ist gemeinsam, daß die Auskragungen 12 bzw. 8 bzw. der Streifen 14 so
geformt sind, daß sich die entstehende Umdrehurigsachse hauptsächlich in gleicher Ebene mit
der Anziehungsfläche der Ankerzunge 5 befindet, was in den meisten Fällen von Vorteil sein dürfte.
Es ist jedoch auch möglich, die in Frage kommenden Teile mit schwachen Abbiegungen zu versehen,
so daß die Umdrehungsachse etwas innerhalb der Anziehungsfläche zu liegen kommt, wodurch vermieden
wird, daß die Ankerzunge 5 in Anziehungsstellung die Seitenschenkel berührt und ein besonderer
Stift zur Vermeidung einer solchen Remanenz unnötig wird.
Bei den Ausführungen nach Fig. 1 bis 8 sind die Schenkel des Magnetkreises aus einem Stück
gefertigt, z. B. durch Stanzen aus einem ebenen Blech. Diese Ausführung dürfte im allgemeinen
bezüglich des.Magnetismus die vorteilhafteste sein. Von herstellungstechnischen Gesichtspunkten gesehen,
kann es allerdings von Vorteil sein, die Schenkel als Einzelteile herzustellen und durch
Schweißung auf die eine oder andere Weise einem getrennten Jochstück aufzusetzen, welches gleichzeitig
mit Vorrichtungen zur Befestigung des Re-. lais an einer Schiene od. dgl. versehen sein kann.
Zur Veranschaulichung dieser. Möglichkeit ist in Fig. 9 und 10 der Magnetkreis in dieser Ausführung
dargestellt.
In diesem Zusammenhang kann es von Interesse sein zu erwähnen, daß es sich bei Proben mit Relais
dieser Art als vorteilhaft erwiesen hat, den Relaiskern bzw. den Anker so zu formen, daß die Polfläche
des Kernes von gleicher Größe wie seine Ouerschnittsfläche ist. Es hat sich dabei gezeigt,
daß es mit Rücksicht auf die erzeugte Zugkraft günstig ist, den mittleren Schenkel 1 spitz oder
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schmal zulaufend zu formen, wie 15 in Fig. 10 zeigt,
so daß die Polfläche die Form eines Dreiecks oder eines Paralleltrapezes erhält.
Die beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung sind natürlich als Beispiele zur Erläuterung
der Erfindung zu betrachten. Die Erfindung kann demgemäß auf unzählig viele Arten variiert
und abgewandelt werden, ohne daß vom Wesentlichen der Erfindung abgewichen wird. So kann
die Erfindung beispielsweise auf Magnete mit nur zwei Schenkeln angewandt werden, und eventuell
kann der Anker nur auf einem der Schenkel gelagert werden.
Eine andere Ausführungsform der Erfindung sieht eine schwach sphärische Formgebung der Auskragungen
8 für den Anker 5 vor, wodurch eine Verschiebung des Ankerlagers bei Einwirkung auf
den Anker erzielt wird. Mit dieser Ausführung der Auskragungen ist beabsichtigt, einen großen Hebelarm
beim Anker zu erreichen, wenn die Einwirkung auf diesen beginnt und die Zugkraft auf
Grund des Luftzwischenraumes schwach ist, sowie einen immer kleiner werdenden Hebelarm, je nachdem
der Anker sich dem Kern nähert und die Zug-
a5 kraft größer wird.
Claims (9)
- PATENTANSPRÜCHE:ι. Vorrichtung an elektromagnetischen Steuermagneten, insbesondere für elektrische Schalteinrichtungen, mit einem magnetischen Stromkreis, der mindestens zwei im wesentlichen parallel zueinanderstehende Schenkel und einen im wesentlichen flachen schwingenden Anker enthält, der den Raum zwischen den Schenkeln magnetisch überbrückt und sich bei seiner Schwingbewegung gegen wenigstens einen der Schenkel zwecks ,Bildung der Schwingachse des Ankers. ' abstützt, wobei die Anziehungsfläche des Ankers in der wirksamen Lage im wesentlichen parallel zur Längsachse der Schenkel liegt, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Glieder .. aus unmagnetischem Werkstoff zwischen dem magnetischen Werkstoff des Ankers und der Schenkel, gegen die sich der Anker abstützt, vorgesehen sind, so daß unmittelbare Berührung dieser magnetischen Teile verhindert ist, und daß ferner der magnetische Werkstoff des Ankers in der Nähe der Glieder aus unmagnetischem Werkstoff gegen die abstützenden Schenkel einen Luftspalt bildet, der abnimmt, wenn sich der Anker in die angezogene Stellung bewegt. ;
- 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingachse des Ankers im wesentlichen senkrecht zur Längsachse der Schenkel liegt.
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 2 mit an dem rückwärtigen Ende durch ein Querstück verbundenen, am vofderen Ende durch den Anker überbrückten Schenkeln, von denen einer eine Betätigungsspule trägt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingachse des Ankers und die GHeder aus unmagnetischem Werkstoff innerhalb der vorderen Hälfte des Magnetkreises liegen.
- 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, bei der die Schwingachse des Ankers zwischen dessen Anziehungsfläche und dem rückwärtigen Querstück liegt, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Schenkel, gegen die sich der Anker abstützt, über die Schwingachse des Ankers hinausragen und dem magnetischen Werkstoff des Ankers gegenüberliegen.
- 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Glieder aus unmagnetischem Werkstoff mit dem magnetischen Werkstoff des Ankers verbunden sind und diesem bei seiner Bewegung folgen.
- 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker mit einem oder mehreren Vorsprüngen oder einem Streifen unmagnetischen Werkstoffs versehen ist, die die Glieder aus unmagnetischem Werkstoff darstellen, die gegen mindestens einen der Schenkel anliegen, um die Schwingachse des Ankers zu bilden.
- 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge bzw. Streifen eine solche Form haben, daß sich die Schwingachse des Ankers im wesentlichen in der Ebene seiner Anziehungsfläche befindet.
- 8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge oder Streifen eine solche Form haben, daß sich die Schwingachse des Ankers innerhalb der Anziehungsfläche des Ankers, in Richtung auf den den Anker abstützenden Schenkel gesehen, befindet.
- 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8 mit einem E-förmigen Kern im Magnet-■ kreis, der aus einem mittleren und zwei seitlichen Schenkeln besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker mit seitlichen Wangen aus unmagnetischem Werkstoff versehen ist, die sich gegen die Seitenschenkel zur Bildung der Schwingachse des Ankers abstützen.In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 556 811, 671 172.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen© 60Ϊ 657/366 10.56
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