DE1008829B - Erschuetterungsunempfindliches elektromagnetisches Relais - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektromagnetisches Relais derjenigen Art, welches ein Paar von Kernen aufweist, die in axialer Richtung innerhalb eines Solenoids beweglich sind und nachgiebig in einer vorbestimmten Stellung gehalten werden, aus welcher sie bei Erregung des Solenoids gegenläufig in eine Schalterantriebsstellung bewegt werden.

Zweck der Erfindung ist die Schaffung eines elektromagnetischen Relais dieser Art, welches sehr kleine Abmessungen besitzt, in jeder beliebigen Lage benutzt werden kann und dabei gewährleistet, daß sein Arbeiten durch mechanische Kräfte, welche durch äußere Stöße oder Erschütterungen verursacht werden, nicht beeinflußt wird, so daß eine unbeabsichtigte Betätigung der Schaltereinrichtung mit Sicherheit verhindert ist.

Gemäß der Erfindung umfaßt das elektromagnetische Relais eine die Bewegung miteinander verriegelnde Einrichtung für die Kerne, die vollständig innerhalb des Solenoids angeordnet ist und ein Paar von Teilen enthält, die jeweils einzeln an einem der Kerne befestigt sind und innerhalb des Solenoids längs des anderen der Kerne vorstehen, sowie eine Einrichtung zum Übertragen der einzelnen Bewegungen jedes der Teile entsprechend der Axialbewegung der zugeordneten Kerne in gegenläufig gerichtete Kräfte, welche an dem anderen Teil angelegt werden, wodurch die Kerne gegenseitig so verriegelt sind, daß nur gegenläufige Bewegungen zugelassen werden.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert.

Fig.l ist ein mittlerer Längsschnitt, teilweise abgebrochen, durch ein Relais gemäß einer Ausführungsform der Erfindung und zeigt die Teile in nicht erregter Stellung;

Fig. 2 ist ein ähnlicher Schnitt durch einen Teil des Relais gemäß Fig. 1, wobei jedoch die Teile in den erregten Stellungen gezeigt sind;

Fig. 3 bis 7 zeigen Einzelheiten im Schnitt gemäß den Linien 3-3 bzw. 4-4, 5-5, 6-6 und 7-7 der Fig. 1.

In der Zeichnung ist mit 1 ein Erregungssolenoid für die Relaisvorrichtung bezeichnet, das um einen mittleren Spulenkörper 2 mit Stirnwänden 3 und 4 angeordnet ist, zwischen denen das Solenoid liegt. Innerhalb des Spulenkörpers 2 ist ein Paar von Einheiten angeordnet, deren jede einen Weicheisenkern 5 bzw. 6 und Träger dafür aufweisen. Diese Träger bestehen aus einem Paar von sich diametral gegenüberliegenden Stangen 7 und 8. Die eine dieser Stangen, nämlich die Stange 7, ist an dem einen Kern 5 befestigt, erstreckt sich in der Längsrichtung des Solenoids und ist mit Bezug auf den anderen Kern 6 verschiebbar. Die andere Stange 8 ist an dem Kern 6 befestigt, erstreckt sich in Längsrichtung des Solenoids Erschütterangsunempfindliches elektromagnetisches Relais

Anmelder:

The W. N. Borg Corporation, Hartford, Conn. (V. St. A.)

Vertreter: Dr. E. Wiegand, München 27,

und Dipl.-Ing. W. Niemann, Hamburg 1, Ballindamm 26, Patentanwälte

Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika vom 27. Januar 1953

William Lawrence Tancred, Hartford, Conn. (V. St, A.)

ist als Erfinder genannt wenden

und ist mit Bezug auf den Kern 5 verschiebbar. Die gegenüberliegenden Enden dieser Stangen 7 und 8 stehen mit Schwinggliedern 9 und 10 auf entgegen^ gesetzten Seiten ihrer Schwingachsen im Eingriff, welche durch die Kanten von winkelförmigen Querrippen 11 bzw. 12 an Widerlager bildende Endplatten 13 bzw. 14 gebildet werden, die die Enden des Inneren des Spulenkörpers 2 im wesentlichen abschließen.

Die äußeren Flächen der Schwingglieder 9 und 10 sind, wie dargestellt, mit einem größeren Winkel ausgebildet als die Seiten der Rippen 11 bzw. 12, so daß ihnen eine ausreichende winklige Schwingbewegung entsprechend den beiden Stellungen der Kerneinheiten, wie sie in den Fig. 1 und 2 gezeigt sind, ermöglicht wird. In Fig. 1 sind die Kerne 5, 6 in voneinander getrennter Lage dargestellt, und in Fig. 2 sind sie zusammen in Berührung mit einer dünnen nichtmagnetischen Scheidewand 18 gebracht, welche eine Flächenberührung zwischen ihnen verhindert. Es besteht daher keine Gefahr, daß ein restlicher Magnetis^: mus die Kernglieder in der in Fig. 2 gezeigten Stellung zusammenhält.

Eine dritte Stange 15 ist an dem Kernglied 5 befestigt und ragt aus seinen gegenüberliegenden Seiten vor, wobei sich ihr eines Ende verschiebbar in eine buchsenartige Ausnehmung 16 in der Endplatte 13 erstreckt. Ihr gegenüberliegendes Ende erstreckt sich verschiebbar durch das Kernglied 6, das Schwingglied 10 und die Endplatte 14 hindurch in eine an dem einen Ende des Solenoids liegende Schalterkammer 17. Die drei Stangen 7, 8 und 15 verlaufen somit parallel zu-

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einander. Eine relative Drehung zwischen den die Kerne und die mit ihnen verbundenen Stangen umfassenden Einheiten wird durch eine Vorrichtung verhindert, welche einen Streifen 20 aufweist, der in ~ einer längs verlaufenden Ausnehmung des Spulenkörpers 2 sitzt und in in den Stirnteilen 21 und 22 der Kernglieder 5 und 6 vorgesehene Schlitze eingreift.

Die Kammer 17 kann gewünschtenfalls durch eine Auskleidung 25 innerhalb eines Außengehäuses 26, welches das gesamte Relais einschließt, und eine Stirnwand 27 abgeschlossen ~ sein, und gewünschtenfalls kann diese Kammer eine inerte Atmosphäre enthalten, da in ihr Kontakte geschlossen und unterbrochen werden.

Es können verschiedene Kontakte im wesentlichen gleichzeitig für verschiedene Stromkreise geschlossen und unterbrochen werden, so daß das Relais, wenn es erregt wird, die gewünschten Stromkreise entweder schließen oder unterbrechen kann. Zu diesem Zweck ist die mittlere Stange 15 mit einem Bund oder Kragen 30 aus Isoliermaterial versehen, der gewünschtenfalls an einer Hülse 31 befestigt sein kann, durch welche sich ein einen verringerten Durchmesser besitzender Teil 32 der Stange. 15 hindurch erstreckt. Der Bund 30 kann mit den inneren Enden einer Mehrzahl von Schaltarmen 35 gleitend im Eingriff stehen, deren jeder mit seinem äußeren Ende an einer Schalterklemme 36 befestigt ist. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist die Bewegungsamplitude der Stange 15 größer als der Zwischenraum zwischen Kontakten 42 und 43 mit Bezug auf einen Doppelkontakt 44, so daß bei jeder Bewegung der Stange 15 zwischen dem Kontakt 44 und den Kontakten 42 und 43 eine Wischwirkung auftritt, welche die Kontaktflächen sauber zu halten sucht.

Eine Mehrzahl von weiteren Schalterklemmen 37 und 38 kann von der Stirnwand 27, vorzugsweise in verschiedenen Abständen von der Achse der Stirnplatte 27, getragen werden. Diese Klemmen 37, 38 können mit leitenden Federn 40 bzw. 41 versehen sein, welche an ihren Enden die Kontakte 42 bzw. 43 tragen. Diese Kontakte 42 und 43 können in im Abstand voneinander liegenden Paaren angeordnet werden, und . der Abstand zwischen den Kontakten ist etwas größer als die Dicke des Doppelkontaktes 44, der von jedem der Schaltarme 35 getragen wird. Auf diese Weise können, wenn die Stange 15 axial bewegt wird, sämtliche Schaltarme 35, deren innere Enden in Ausnehmungen 45 im Umfang des Bundes 30 eingreifen, außer Berührung mit dem einen der Kontakte 42 und und in Berührung mit dem anderen dieser Kontakte bewegt werden. Durch geeignete Wahl der Zusammenarbeit der Schalterklemmen 37 und 38 mit der Schalterklemme 36 kann erreicht werden, daß der entsprechende Stromkreis bei jeder Erregung des Solenoids 1 geschlossen oder unterbrochen wird, was, wie ersichtlich, bewirkt, daß die Kerneinheiten gegeneinanderbewegt werden. Sie werden, sobald das Solenoid enterregt wird, in umgekehrter Richtung bewegt, z. B. durch eine Feder 50, die in einer in eine mittlere OfF-nung der Stirnwand 27 eingesetzten Endkappe 51 eingeschlossen und zwischen der Kappe 51 und einer Unterlegscheibe 52 angeordnet ist, welche mit der Außenfläche des Bundes 30 im Eingriff steht.

Es sei bemerkt, daß das Kernglied 5, an dem die Stangen 7 und 15 befestigt sind, etwas leichter als das Kernglied 6 ausgeführt ist, indem es mit einem Teil von verringertem Durchmesser versehen ist, damit die Masse der mit ihm beweglichen Teile im wesentlichen gleich der Masse der anderen Einheit ist, welche das Kernglied 6 und die mit ihm verbundene Stange 8 umfaßt.

Die Kerneinheiten 5 und 6 sind zwischen den Schwinggliedern 9 und 10 so abgestützt, daß sie sich leicht ohne wesentliche Reibung frei bewegen können und daher nur ein sehr geringer Erregungsstrom für das Solenoid 1 notwendig ist, um die gewünschte Wirkung auf den Schaltmechanismus herbeizuführen.

Aus der vorstehenden Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung ist ersichtlich, daß zahlreiche Abänderungen vorgenommen werden können, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Elektromagnetisches Relais mit einem Paar von Kernen, die in Axialrichtung innerhalb eines Solenoids beweglich sind und in einer vorbestimmten Stellung nachgiebig gehalten werden, aus welcher die Kerne bei Erregung des Solenoids gegenläufig in eine Schalterantriebsstellung bewegt werden, gekennzeichnet durch eine die Bewegung miteinander verriegelnde Einrichtung für die Kerne, die vollständig innerhalb des Solenoids angeordnet ist und die ein Paar von Teilen (7 und 8) enthält, die jeweils einzeln an einem der Kerne befestigt sind und innerhalb des Solenoids längs des anderen der Kerne vorstehen, sowie eine Einrichtung (9 und 10) zum Übertragen der einzelnen Bewegungen jedes der Teile entsprechend der Axialbewegung der zugeordneten Kerne in gegenläufig gerichtete Kräfte, welche an dem anderen Teil angelegt werden, wodurch die Kerne gegenseitig so verriegelt sind, daß nur gegenläufige Bewegungen zugelassen werden.

2. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ausbalancierten Teile ein Paar von diametral angeordneten Stangen (7 und 8) sind, die jeweils an einem der Kernglieder befestigt sind und die mit Bezug auf das andere der Kernglieder verschiebbar sind, und daß die die Bewegung übertragende Einrichtung aus einem Paar von Hebeln (9 und 10) besteht, die jeweils außerhalb des anderen Kernes angeordnet und zwischen den Stangen angelenkt sind, und ein beweglicher Schaltarm (15) arbeitsmäßig mit einem der Kerne verbunden ist.

3. Relais nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltarm eine dritte Stange (15) enthält, die an einem (5) der Kernteile befestigt und in Längsrichtung des Solenoids relativ zu dem anderen (6) der Kernteile verschiebbar ist. und eine Schalteinrichtung (30 bis 45) mit der dritten Stange in Arbeitsverbindung steht.

4. Relais nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Feder (50), welche arbeitsmäßig an der dritten Stange (15) angreift und sie gewöhnlich gegen eine Axialstellung drückt, in welcher das Relais nicht erregt ist.

5. Relais nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die kombinierte Masse von Kernteil (5) und den beiden an ihnen befestigten Stangen (7 und 15) gleich der kombinierten Masse des anderen Kernteiles (6) ist, an welcher die eine Stange (8) befestigt ist.

6. Relais nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung einen Bund (30) enthält, der von der dritten Stange (15) getragen wird, und eine Mehrzahl von Schaltarmen (35) sich radial nach außen von diesem Bund

erstrecken, sowie eine Einrichtung (36), welche die äußeren Enden der Arme festlegt, wobei der Bund (30) mit den inneren Enden der Arme verschiebbar im Eingriff steht, einen Kontakt (44), der von jedem der Arme getragen wird und im Abstand vom Bund angeordnet ist, und ein Paar von Kontakten (42, 43), welche in Längsrichtung der Stange im Abstand angeordnet sind und zwischen welchen jeder der Armkontakte (44) angeordnet ist, wodurch eine Längsbewegung der Stange (15) den Armkontakt (44) außer Eingriff mit einem der im Abstand voneinander angeordneten Kontakte und in Eingriff mit den anderen der im Abstand voneinander angeordneten Kontakte bringt.

7. Relais nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkpunkte für die Hebel Widerlager (11 und 12) sind, welche an ihren Innenflächen ringförmige Leisten haben, und diese Hebel als Schwenkteile ausgebildet sind, die winklig angeordnete Flächen haben, die auf den Spitzen der Winkelleisten verschwenkbar sind.

8. Relais nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein nichtmagnetisches Mittel (18), welches zwischen den Kernteilen (5 und 6) angeordnet ist und eine Flächezu-Fläche-Berührung zwischen ihnen verhindert.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschrift Nr. 559 868.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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