CH622910A5 - - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein elektromagnetisches besitzt der Anker in der Mitte zwei seitliche rechteckige lelais, bei dem in einem Spulenkörper als elektrische Kontakte Ansätze, die in der Ankerebene liegen. Diese Ansätze reichen wirkende Polschuhe, Anschlussmittel für diese Polschuhe und 60 in die Lager, die eine Vertiefung in Form eines Querschnitts

ür die Erregerspule, sowie ferromagnetische Einlagen fest ein- durch eine bikonkave Linse aufweisen. Die Ansätze können

;ebaut sind, und das mit einem ferromagnetischen Joch als demgemäss abwälzend über ein derart geformtes Lager rollen,

J-förmiger Deckel umgeben ist, wobei sich innerhalb des Spu- eine längliche Verschiebung des Ankers ist jedoch dadurch snkörpers ein flacher ferromagnetischer Anker befindet. gänzlich verhindert. Da dabei der Ansatz in länglicher Rich-

Ein ähnliches Relais ist aus der DT-AS 2 461 884 bekannt. 65 tung des Ankers sehr kurz ist ist dadurch auch das Drehmo-

)ieses Relais weist neben seinen guten Eigenschaften den ment, das der Anker zu überwinden hat wenn der Ansatz mit

•lachteil auf, dass sich sein Aufbau für eine bistabile Funktion seinem Rand an die Innenwand des Lagers anliegt, gering, les Relais vom Aufbau für eine monostabile Funktion unter- Um eine einfache Einstellung des Relais auf die verlangte

Empfindlichkeit zu ermöglichen, ist das Relais für eine magnetische Einstellung der Empfindlichkeit vorbereitet. Wie bekannt, ist bei Keramikmagneten, die eine wirtschaftlich logische Lösung für die Verwendung in solchen Relais darstellen, eine Änderung der Effektivkomponente dieses Feldes bzw. mit der 5 Änderung der Magnetfeldstärke in Richtung des Polschuhs nur mit der Änderung der Magnetisierungsrichtung dieser Magneten möglich. Dies ist dadurch ermöglicht, dass sich zwischen einem jeden Dauermagneten und dem Polschuh ein Teil des Spulenkörpers, der eine teilweise magnetische Isolation zwi- , 0 sehen beiden darstellt, befindet. Dadurch wird ermöglicht, dass die Kraftlinien aus den einzelnen Magneten in einer Richtung austreten, die nicht immer eine Normale auf den entsprechenden Polschuh ist.

Da bei Betätigung des Relais eine Staubbildung, d. h. ein , 5 Abfallen des nichtmagnetischen Kontaktwerkstoffes und der Teile des Kunststoffes, der den Spulenkörper bildet, auftritt,

sind im Inneren des Spulenkörpers ringförmige Nuten ausgeführt, in denen diese Staubpartikel gesammelt werden,

wodurch in grossem Masse die Möglichkeit einer Verschmut- 2o zung der Kontaktoberflächen sowohl auf dem Anker als auch auf den Polschuhen herabgesetzt werden kann.

Die Erfindung ist anhand der Ausführungsbeispiele, die durch die Zeichnung dargestellt sind, beschrieben. Darin zeigen:

Fig. 1 eine erste Ausführung des erfindungsgemässen Relais 25 im Aufriss und Querschnitt;

Fig. 2 die erste Ausführung des erfindungsgemässen Relais im Grundriss und Querschnitt;

Fig. 3 eine zweite Ausführung des erfindungsgemässen Relais im Aufriss und Querschnitt; 30

Fig. 4 die zweite Ausführung des erfindungsgemässen Relais im Grundriss und Querschnitt;

Fig. 5 die erste Ausführung des erfindungsgemässen Relais in axonometrischer Projektion des Querschnitts.

Fig. 1 und 2 stellen die erste Ausführung des erfindungsge- 35 mässen Relais im Querschnitt dar. Das Relais ist aus vier ferromagnetischen Einlagen 1,2,3 und 4 zusammengesetzt, die in bistabiler Ausführung alle Dauermagneten und so polarisiert sind, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist, und aus vier ferromagnetischen Polschuhen 7,8,9 und 10, die nahe den ferromagneti- 40 sehen Einlagen 1,2,3 und 4 aufgestellt sind und gleichzeitig als elektrische Kontakte wirken. Die ferromagnetischen Einlagen 1,2,3 und 4 sind von den ferromagnetischen Polschuhen 7,8,9 und 10 mit dem Spulenkörper 11 oder einem anderen Isolierelement getrennt, wodurch neben der elektrischen auch eine teil- 45 weise magnetische Isolierung erzielt ist Der Anker 5, der durch die auf dem Spulenkörper 11 sich befindende Spule 12 erregt wird, schliesst jeweils zwei diametral aufgestellte ferromagnetische Polschuhe 7 und 10 oder 8 und 9, die gleichzeitig elektrische Kontakte sind. Der Anker 5, der sowohl elektrisch als 50 auch magnetisch leitend ist, ist aus weichmagnetischem Werkstoff mit niedriger Elastizität hergestellt, er ist flach und besitzt eine Kreuzform, wobei seine Seitenansätze 14 eine drehbare Einspannung in die Lager 13 ermöglichen. Die Lager 13 besitzen eine Vertiefung in Form des Querschnitts durch eine bikon- 55 kave Linse. In dieser Vertiefung befinden sich die Ansätze 14 des Ankers 5. Der waagrechte Durchmesser der Vertiefung ist etwas grösser als die Breite des Ansatzes 14 und dadurch ist trotz breiteren Fertigabweichungen beim Anker 5, den Polschuhen 7,8,9 und 10 und dem Spulenkörper 11 ein gutes Anlie- 60 gen des Ankers 5 an die magnetischen Polschuhe 7,8,9 und 10 ermöglicht.

Wenn für die diametral liegenden ferromagnetischen Einlagen, z. B. 1 und 4, Dauermagneten und für die ferromagnetischen Einlagen 2 und 3 weichmagnetische Einlagen gewählt 65 werden, wird eine monostabile Ausführung des erfindungsgemässen Relais erreicht bei welcher bei unerregter Spule 12 die Polschuhe 7 und 10, bei der Erregung der Spule 12 in richtiger

622910

Richtung jedoch die Polschuhe 8 und 9 und dadurch die dazugehörenden elektrischen Anschlüsse geschlossen werden.

Wie aus Fig. 1 und 3 ersichtlich, befindet sich zwischen den einzelnen Polschuhen 7,8,9 und 10 und den ferromagnetischen Einlagen 1,2,3 und 4, die Dauermagneten sein können, ein Spulenkörperteil, der es verhindert, dass die magnetischen Kraftlinien, die aus den Magneten austreten, gänzlich in die einzelnen Polschuhe 7,8,9 und 10 übergehen würden, und es derweise ermöglicht, dass ein jeder dieser Magneten ein Streufeld besitzt. Wenn das erfindungsgemässe Relais in ein magnetisches Feld gestellt wird, derart dass dieses Feld weder senkrecht zur Ebene des Ankers 5 ist noch in Richtung des Ankers 5 verläuft, dann werden die einzelnen Dauermagneten, wenn das Keramikmagneten sind, in Richtung der Kraftlinien dieses äusseren Magnetfeldes magnetisiert werden. Deshalb wird sich ihre effektive, in Richtung der Polschuhe gerichtete Komponente ändern, wodurch sich auch die Empfindlichkeit des Relais ändern wird. Auf diese Weise ist es bei gleichzeitiger Kontrolle der Empfindlichkeit des Relais und dessen Drehen im äusseren Magnetfeld möglich, seine Umschlagempfindlichkeit, die von der Stromstärke durch die Spule 12 abhängig ist, zu ändern.

Eine zweite Ausführung des erfindungsgemässen Relais ist in Fig. 3 und 4 dargestellt. Dieses Relais, das an einem seiner Enden wie das Relais, das in Fig. 1 und 2 dargestellt ist, zwei Dauermagneten 1 und 2 besitzt, die in einer Richtung polarisiert sind, besitzt am anderen Ende, eingelegt zwischen den beiden Polschuhen 9 und 10, einen einzigen Dauermagneten 16, der in Gegenrichtung polarisiert ist Dieses Relais ist in solcher Ausführung ein bistabiles Relais, das sich von der Grundausführung insofern unterscheidet, als es nur drei Dauermagneten verwendet. Diese Ausführung kann mit einer Ergänzung mit noch einem Dauermagneten 3, der sich auf der gleichen Seite wie der Magnet 16, und zwar im Raum zwischen dem Joch 6 und dem Polschuh 9, befindet und auch gleich wie der Magnet 16 polarisiert ist, in eine monostabile Ausführung umgeändert werden, die sich von der monostabilen Ausführung beim ersten Ausführungsbeispiel insofern unterscheidet, als die Ruhelage des Ankers 5 bei dieser zweiten Ausführung viel stärker ausgeprägt ist. Die Ursache dafür liegt darin, dass sich in der Ruhelage des Ankers 5 die Anziehungsstärke der Magneten 1,3 und 16 addieren, in der Gegenlage, die mit einer entsprechenden Erregung der Spule 12 erreicht wird, addieren sich aber die Anziehungskräfte der Magneten 1 und 16, wobei sich die Anziehungskräfte der Magneten 2 und 3 kompensieren.

Obwohl diese weiteren Ausführungen der Relais nicht in solchem Masse für eine magnetische Einstellung deren Empfindlichkeit geeignet sind, würde eine entsprechend konstruierte Magnetisierungsvorrichtung, die den Einfluss des Aussen-magnetfeldes hauptsächlich auf eine Relaishälfte begrenzen würde, auch eine solche magnetische Einstellung ermöglichen.

Die Nuten 17, die im Inneren des Spulenkörpers 11 ausgeführt sind, sind vorzugsweise so ausgeführt, dass sie eine möglichst grosse Oberfläche besitzen, wodurch die Eigenschaft verbessert ist dass darin Staub verbleibt, der wegen des Aufschlages der Kontakte eines gegen den anderen davon abfällt. Die Nuten 17 haben deshalb eine ringförmige Form und einen quadratischen Querschnitt.

Es ist zweckmässig, dass der Anker 5 und die Magnet-Pol-schuhe 7,8,9 und 10, die aus weichmagnetischem Werkstoff gefertigt sind, galvanisch mit einer dickeren Schicht mit niedrigem ohmschen Widerstand überzogen oder mit Kontaktbauteilen, z.B. Kontaktnieten, ausgestattet werden, wodurch der Übergangswiderstand herabgesetzt und die Arbeitszuverlässigkeit erhöht wird. Das beschriebene elektromagnetische Relais wird auf bekannte Weise hermetisch mit einer Vergussmasse 15 verschlossen und mit einem Schutzgas gefüllt.

G

2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

1. >22910 2

   PATENTANSPRÜCHE scheidet. Ein weiterer Nachteil dieses bekannten Relais liegt

   1. Elektromagnetisches Relais, bei dem in einem Spulenkör- darin, dass die Lage des Ankers in Längsrichtung nicht eindeu-)er (11) als elektrische Kontakte wirkende Polschuhe (7,8,9, tig bestimmt ist, weswegen bei einer solchen Befestigung des ;0), Anschlussmittel für diese Polschuhe (7,8,9,10) und für die Relais, bei der sich der Anker in einer senkrechten Lage befin-ïrregerspule (12), sowie ferromagnetische Einlagen (1,2,3,4) 5 det, die Möglichkeit auftreten kann, dass der Anker wegen Auf-est eingebaut sind, und das mit einem ferromagnetischen Joch schläge von aussen auf das Relais nach unten rutscht und sich ils U-förmiger Deckel umgeben ist, wobei sich innerhalb des mit seinem unteren Ende an die untere Magneteinlage oder den »pulenkörpers ein flacher ferromagnetischer Anker befindet, Spulenkörper anlehnt, was Unzuverlässigkeit beim Umschla-iadurch gekennzeichnet, dass eine jede, im Raum zwischen gen zur Folge hat Das angeführte Relais ermöglicht auch nicht lem Joch (6) und dem Polschuh (7,8,9,10) sich befindende fer- i o die Änderung der Empfindlichkeit bzw. die Einstellung dieser omagnetische Einlage (1,2,3,4) vom dazugehörenden Pol- Empfindlichkeit auf einen vorgeschriebenen Wert, der wegen ichuh (7,8,9,10) teilweise magnetisch isoliert ist und der Anker der Toleranzen der Magneten, die in das Relais eingebaut wer-5) in der Mitte seiner Längsachse je einen seitlich austreten- den, sowie der Toleranzen der übrigen Bauteile nicht eingehallen rechteckförmigen Ansatz (14) besitzt, der in der Anker- ten werden kann. So ist es notwendig, dass diese Magneten :bene liegt und sich in dem im Spulenkörper (11) ausgebildeten 15 sowie die übrigen Bauteile genau ausgewählt werden, wodurch -.ager (13) befindet, wobei dieses Lager (13) eine Vertiefung in die Herstellung kostenaufwendiger wird.

   Torm eines Querschnitts durch eine bikonkave Linse besitzt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Relais der
2. 2. Elektromagnetisches bistabiles Relais nach Anspruch 1, eingangs beschriebenen Art zu schaffen, das die Nachteile der ladurch gekennzeichnet, dass alle vier ferromagnetischen Ein- bekannten Ausführungen nicht aufweist, das einfach und preis-agen (1,2,3,4) Dauermagnete sind, die in gleicher Richtung 20 wert herstellbar ist, d.h. für die bistabile und monostabile Aus-jolarisiert sind. führung soll der gleiche Aufbau verwendbar sein, und dass bei
3. 3. Elektromagnetisches monostabiles Relais nach Anspruch dem die Einstellung der Empfindlichkeit in vollkommen fertig-., dadurch gekennzeichnet, dass zwei ferromagnetische Einla- montiertem Zustand möglich ist.

   jen (1,4), die sich eine der anderen diagonal gegenüberliegend Ferner soll ein Relais geschaffen werden, bei dem eine jefinden, Dauermagnete sind, die in gleicher Richtung polari- 25 bistabile Ausführung mit einer geringfügigen Ergänzung in eine

   ;iert sind, wogegen die übrigen zwei ferromagnetischen Einla- monostabile Ausführung mit einer ausgeprägten Ruhelage jen (2,3) weichmagnetische Einlagen sind. umgewandelt werden kann. Alle Ausführungen sollten auch die
4. 4. Elektromagnetisches bistabiles Relais nach Anspruch 1, Eigenschaft besitzen, dass ihre Befestigungslage beliebig ist, ladurch gekennzeichnet, dass die Aufstellung der ferromagne- wodurch sie unempfindlich gegen Schläge aus jeglicher Rich-ischen Einlagen (1,2,3), die Dauermagnete sind, im Spulenkör- 30 tung wären. Ebenfalls müsste ein solches Relais die Eigenschaft >er (11) unsymmetrisch ist, so dass bei einem Paar gegenüber haben, dass die Möglichkeit einer Verschmutzung der Konich befindender Polschuhe (7,8) zwei Dauermagnete (1,2) im takte mit Staub, der bei der Tätigkeit des Relais in dessen Inne-laum zwischen einem jeden Polschuh (7,8) und dem Joch (6) rem entsteht, höchstmöglich verhindert wird.

   LUfgestellt und in einer Richtung polarisiert sind, wogegen ein Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe mit den Merkmalen lritter Dauermagnet (16) zwischen den beiden Polschuhen (9, 35 im Kennzeichen des Anspruches 1 gelöst 0) aufgestellt und in Gegenrichtung von den übrigen Dauer- Bei einer Ausführung, die als bistabiles Relais verwendbar nagneten (1,2) polarisiert ist. ist, sind alle ferromagnetischen Einlagen Dauermagnete, die
5. 5. Elektromagnetisches monostabilës Relais nach Anspruch eine Quaderform besitzen und in gleicher Richtung polarisiert , dadurch gekennzeichnet, dass die Aufstellung der ferro- sind, wodurch sie zusammen mit dem ferromagnetischen Joch nagnetischen Einlagen (1,2,3), die Dauermagnete sind, im Spu- 40 und dem Anker eine Magnetbrücke bilden. Bei einer anderen enkörper (11) unsymmetrisch ist, so dass bei einem Paar Ausführung, die für ein monostabiles Relais bestimmt ist, sind gegenüber sich befindender Polschuhe (7,8) zwei Dauer- zwei diagonal gegenüberliegende ferromagnetische Einlagen nagnete (1,2) im Raum zwischen einem jeden Polschuh (7,8) Quader aus weichmagnetischem Werkstoff, wobei die übrigen ind dem Joch (6) aufgestellt und in einer Richtung polarisiert zwei ferromagnetischen Einlagen in gleicher Richtung polari-ind, wogegen ein dritter Dauermagnet(16) zwischen den bei- 45 sierte Dauermagnete sind.

   len Polschuhen (9,10) des gegenüberliegenden Paares der Pol- Bei einer weiteren Ausführung, die für ein bistabiles Relais chuhe (9,10) aufgestellt und in gleicher Richtung von den übri- bestimmt ist, ist das Relais hinsichtlich der Dauermagnete an

   ;en Dauermagneten (1,2) polarisiert ist. einem Ende des Ankers gleich wie bei der oben beschriebenen
6. 6. Elektromagnetisches Relais nach einem der vorherge- bistabilen Ausführung ausgeführt, wogegen am anderen Ende îenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich im 50 des Ankers zwischen den Polschuhen ein anderer Dauer-nnern des Spulenkörpers (11) ringförmige Nuten (17) befinden, magnet liegt der in Gegenrichtung polarisiert ist.

   lie einen rechteckigen Querschnitt besitzen. Das Relais in dieser weiteren Ausführung kann dadurch in eine monostabile Ausführung umgewandelt werden, dass in den Raum zwischen dem Joch und dem einen Polschuh ein zusätzli-

   55 eher Dauermagnet, der gleich polarisert ist wie der Magnet, der sich zwischen beiden Polschuhen befindet, eingesetzt wird.

   Um eine längliche Verschiebung des Ankers zu verhindern,