DE1135578B - Polarized protective tube contact relay - Google Patents
Polarized protective tube contact relayInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein polarisiertes Schutzrohrkontakt-Relais, dessen Kontakte sich innerhalb eines geschlossenen Glasrohres befinden. Die einander in geringem Abstand gegenüberstehenden Kontaktfedern bestehen aus ferromagnetischem Werkstoff und ziehen sich unter der Wirkung eines Magnetfeldes an, welches von einer auf dem Glasröhrchen sitzenden Erregerspule erzeugt wird.The invention relates to a polarized protective tube contact relay, the contacts of which located inside a closed glass tube. Those facing each other at a small distance Contact springs are made of ferromagnetic material and pull themselves under the action of a Magnetic field, which is generated by an excitation coil sitting on the glass tube.
Um ein derartiges Arbeitsstrom-Relais in ein Ruhestrom-Relais verwandeln zu können, oder das durch die Erregerspulen erzeugte Feld zu verstärken oder zu schwächen, hat man auf dem Schutzrohr neben der Erregerwicklung noch zusätzliche Dauermagnete vorgesehen. Bei einem bekannten Schutzrohrwechselkontakt umfaßt ein U- oder rohrförmig ausgebildeter Dauermagnet das Kontaktsystem im Bereich der Kontaktfahnen, so daß dessen Feld den Arbeitsluftspalt im wesentlichen quer zu den Kontaktfedern in der durch die Bewegung der Umschaltkontaktfeder definierten Ebene durchsetzt. Über oder neben diesem Dauermagnet sind eine oder zwei Erregerspulen angeordnet, welche die notwendige Erregung zur Betätigung des Kontaktes liefern.To be able to convert such an operating current relay into a closed current relay, or that To strengthen or weaken the field generated by the excitation coils, one has to do with the protective tube In addition to the excitation winding, additional permanent magnets are provided. With a known protective tube changeover contact includes a U-shaped or tubular permanent magnet, the contact system in the area of the contact lugs, so that its field Working air gap essentially transversely to the contact springs in the area caused by the movement of the changeover contact spring defined level interspersed. Above or next to this permanent magnet are one or two Arranged excitation coils, which provide the necessary excitation to actuate the contact.
Eine derartige Bauweise besitzt sowohl in mechanischer als auch elektrischer Hinsicht Mängel. So bereitet es Schwierigkeiten, den Dauermagnetkörper und die Erregerspulen, die ein verhältnismäßig hohes Gewicht aufweisen, auf dem empfindlichen Glasröhrchen zu befestigen. Abgesehen von der schwierigen Montage werden durch diese Ausbildung die Abmessungen des Schutzrohrkontakt-Relais verhältnismäßig groß. In Schaltschränken, wo eine Vielzahl von derartigen Relais angeordnet ist, macht sich dieser Mangel besonders bemerkbar. Durch das Vorhandensein mehrerer Luftspalte zwischen Erregerspule und dem Kontaktsystem, welches von dem magnetischen Feld durchsetzt wird, ergibt sich ein verhältnismäßig hoher Widerstand des magnetischen Kreises, zu dessen Überwindung eine hohe Amperewindungszahl erforderlich ist.Such a construction has shortcomings both mechanically and electrically. So it causes difficulties, the permanent magnet body and the excitation coils, which have a relatively high Have weight to attach to the delicate glass tube. Apart from the difficult one Assembly, the dimensions of the protective tube contact relay are proportionate through this training great. In switch cabinets, where a large number of such relays are arranged, makes this deficiency is particularly noticeable. Due to the presence of several air gaps between the excitation coil and the contact system, which is penetrated by the magnetic field, results in a relatively high resistance of the magnetic circuit, to overcome it a high number of ampere-turns is required.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden diese Mängel dadurch beseitigt, daß der radial oder axial magnetisierte Dauermagnet gleichzeitig als Spulenkörper ausgebildet ist und als Träger der Erregerwicklung dient. Durch diese Maßnahme ist überhaupt keine getrennte Erregerspule mehr erforderlich. Die Erregerwicklung wird unmittelbar auf den als Spulenkörper ausgebildeten Dauermagneten gewickelt. Damit fallen besondere Befestigungsmittel, die bisher zur Halterung der Erregerspule und des Dauermagneten auf dem Glasröhrchen erforderlich waren, fort. Der als Spulenkörper ausgebildeteAccording to the present invention, these shortcomings are eliminated in that the radial or axially magnetized permanent magnet is simultaneously designed as a bobbin and as a carrier of the Excitation winding is used. As a result of this measure, a separate excitation coil is no longer required at all. The excitation winding is applied directly to the permanent magnet, which is designed as a coil body wrapped. This means that there are special fasteners that were previously used to hold the excitation coil and of the permanent magnet on the glass tube were required. Trained as a bobbin
Anmelder:Applicant:
Max Baermann,
Bensberg-Wulfshof (Bez. Köln)Max Baermann,
Bensberg-Wulfshof (District Cologne)
Max Baermann, Bensberg-Wulfshof (Bez. Köln),
ist als Erfinder genannt wordenMax Baermann, Bensberg-Wulfshof (Cologne district),
has been named as the inventor
Dauermagnet liegt unmittelbar allseitig an dem Schutzrohr an, ohne daß noch Lufträume vorhanden sind. Das magnetische Feld wird in unmittelbarer Nähe des Arbeitsluftspaltes erzeugt, so daß neben einer besonders raumsparenden Ausführung auch die magnetischen Widerstände klein sind. Es wird deshalb nur eine geringe Magnetisierungsfeldstärke und damit eine geringe Amperewindungszahl zur Betätigung der Kontakte benötigt. Die nach der Erfindung hergestellten Relais arbeiten daher sehr wirtschaftlich, denn ihr Stromverbrauch ist gering.The permanent magnet is in direct contact with the protective tube on all sides, without any air spaces are. The magnetic field is generated in the immediate vicinity of the working air gap, so that next to In a particularly space-saving design, the magnetic resistances are also small. It will therefore only a low magnetization field strength and thus a low number of ampere turns to operate the Contacts needed. The relay produced according to the invention therefore work very economically because you Power consumption is low.
Der dauermagnetische Spulenkörper besteht zweckmäßig aus einer Mischung, gebildet aus einem pulverförmigen dauermagnetischen Werkstoff und einem verfestigenden Bindemittel, vorzugsweise einem thermoplastischen Kunststoff, und ist nach einem der bekannten Preß- oder Spritzverfahren hergestellt. Als dauermagnetischer Werkstoff wird vorzugsweise ein Material verwendet, welches eine geringe Permeabilität und eine hohe Koerzitivfeldstärke aufweist.The permanent magnet coil body is expediently made of a mixture formed from a powdery one permanent magnetic material and a solidifying binder, preferably a thermoplastic Plastic, and is made by one of the known compression or injection molding processes. as Permanently magnetic material, a material is preferably used which has a low permeability and has a high coercive force.
Eine vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, innerhalb des dauermagnetischen Spulenkörpers mehrere Schutzrohrkontakte anzuordnen, von denen einer oder mehrere wenigstens auf einem Viertel seines Umf anges von auf magnetisiertem, dauermagnetischem Werkstoff umgeben sind. Auf diese Weise arbeiten innerhalb eines Relais mehrere Schutzrohrkontakte als Ruhekontakte, während die übrigen Schutzrohrkontakte, die an den Flächen anliegen, die nicht magnetisiert sind, weiterhin als Arbeitskontakte wirken. Werden jedoch ein oder mehrere den Schutzrohrkontakten zugewandte Innenseiten des dauermagnetischen Spulenkörpers in entgegengesetzter Richtung magnetisiert, so bleiben bei einer bestimmten Richtung des Spulenstromes im gleichen Relais ein oder mehrere Kontakte geschlossen, weil das in der Spule erzeugte Feld dieAn advantageous further development consists in having several within the permanent magnetic coil body To arrange protective tube contacts, one or more of which at least on a quarter of its circumference are surrounded by magnetized, permanently magnetic material. This way work within a Relay several protective tube contacts as normally closed contacts, while the remaining protective tube contacts that are connected to the Surfaces that are not magnetized continue to act as working contacts. However, will be a or several inner sides of the permanent magnet coil body facing the protective tube contacts magnetized in the opposite direction, so remain in a certain direction of the coil current im same relay one or more contacts closed because the field generated in the coil the
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gleich großes Feld erzeugt wird, so erfolgt eine Trennung der Kontaktverbindung durch die rückfedernde Wirkung der Kontaktfedern.If a field of the same size is generated, the contact connection is separated by the resilient one Effect of the contact springs.
Innerhalb des dauermagnetischen Spulenkörpers 5 können auch mehrere Schutzrohrkontakte angeordnet werden. So zeigen die Fig. 2 und 3 ein Schutzrohrkontakt-Relais mit vier Schutzrohrkontakten 7, 8, 9 und 10, die innerhalb des Spulenkörpers 4 angeordnet sind.A plurality of protective tube contacts can also be arranged within the permanent magnetic coil former 5 will. Thus, FIGS. 2 and 3 show a protective tube contact relay with four protective tube contacts 7, 8, 9 and 10 arranged inside the bobbin 4.
In diesem Ausführungsbeispiel sind die den vier Schutzrohrkontakten zugewandten Seiten des dauermagnetischen Spulenkörpers abwechselnd in entgegengesetzter Richtung magnetisiert. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, besitzt die dem Schutzrohrkontakt 7 zuIn this embodiment, the sides of the permanent magnet facing the four protective tube contacts Coil body alternately magnetized in opposite directions. As from Fig. 2 it can be seen, has the protective tube contact 7 to
gleiche Richtung wie das den Kontakten zugeordnete Dauermagnetfeld aufweist, während die anderen Kontakte, deren zugeordnetes Magnetfeld dem durch die Erregerspule erzeugten Feld entgegengerichtet ist, öffnen. Die dauermagnetischen Spulenkörper sind hierbei axial magnetisiert. Die Stärke der Vormagnetisierung und die damit erzielbare Ansprechempfindlichkeit ist auf einfache Weise durch Verdrehen der einzelnen Schutzrohrkontakte einstellbar. Aus diesem Grunde sind die Schutzrohrkontakte innerhalb des sie umgebenden dauermagnetischen Spulenkörpers drehbeweglich angeordnet.has the same direction as the permanent magnetic field assigned to the contacts, while the others Contacts whose assigned magnetic field is opposite to the field generated by the excitation coil, to open. The permanent magnet bobbins are axially magnetized. The strength of the bias and the responsiveness that can be achieved with it can be easily adjusted by turning the individual protective tube contacts adjustable. For this reason, the protective tube contacts are within them surrounding permanent magnet coil body arranged rotatably.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung
kann der Dauermagnetkörper aus einem an sich bekannten, gummiartig flexiblen Werkstoff mit darin 15 geordnete Innenseite des Spulenkörpers auf der linken
eingebettetem, pulverförmigem Dauermagnetmaterial Seite einen Nordpol und auf der rechten einen Südvon
geringer Permeabilität bestehen, welcher auf das pol, während die dem Schutzrohrkontakt 9 zuge-Schutzrohr
aufgezogen wird. Durch seine elastischen ordnete Spuleninnenseite links einen Südpol und
Eigenschaften haftet der Dauermagnetkörper un- rechts einen Nordpol aufweist. Wird nun die Erregermittelbar auf dem Schutzrohrkontakt. Der Dauer- 20 spule derart an eine Gleichstromquelle angeschlossen,
magnetkörper ist hierbei schlauchförmig ausgebildet daß das Erregerfeld auf der linken Seite der Spule
und kann vorzugsweise mit Polschuhen und einem einen Nordpol//' und auf der rechten Seite der
weichmagnetischen, einen Raum für die Aufnahme Spule einen Südpol S' erzeugt, so ergeben sich die in
der Erregerwicklung einschließenden Rückschluß- Fig. 2 und 3 gezeigten Schaltstellungen der Schutzkörper
versehen sein. In diesem Falle empfiehlt es 25 rohrkontakte. Die Kontakte des Schutzrohres 7 sind
sich, den Dauermagnetkörper radial zu magnetisieren. geschlossen, weil das durch den dauermagnetischen
Durch eine derartige Ausbildung erhält man beson- Spulenkörper hervorgerufene Feld die gleiche Richders
empfindliche Schutzrohrkontakt-Relais. tung aufweist, wie das elektromagnetisch erzeugteIn a further embodiment of the invention
The permanent magnet body can consist of a rubber-like flexible material known per se, with an ordered inside of the coil body on the left embedded, powdery permanent magnet material side and on the right a south of low permeability, which is on the pole, while the protective tube contact 9 is attached -Protection tube is pulled up. Due to its elastic arranged inside of the coil, it has a south pole on the left and the properties of the permanent magnet body have a north pole on the right. Now the excitation can be identified on the protective tube contact. The permanent coil is connected to a direct current source in such a way, the magnetic body is tubular here, so that the excitation field on the left side of the coil and can preferably with pole pieces and a north pole // 'and on the right side of the soft magnetic, a space for the recording Coil generates a south pole S ' , the result is the circuit positions of the protective bodies shown in FIGS. 2 and 3, which include the exciter winding. In this case, it recommends 25 tube contacts. The contacts of the protective tube 7 are designed to radially magnetize the permanent magnet body. closed because the field caused by the permanent magnetic By such a design you get special coil body the same Richders sensitive protective tube contact relay. has processing, as the electromagnetically generated
An Hand der in der Zeichnung dargestellten Aus- Feld, so daß eine Summierung und damit eine verführungsbeispiele wird die Erfindung nachstehend er- 30 stärkte Anziehung der Kontakte eintritt. Demgegenläutert. Es zeigt über sind die Kontakte des Schutzrohres 9 geöffnet,Using the field shown in the drawing, so that a summation and thus an example of seduction If the invention occurs subsequently, there will be increased attraction of the contacts. On the contrary. It shows that the contacts of the protective tube 9 are open,
Fig. 1 einen Längsschnitt des Schutzrohrkontakt- weil die beiden Felder entgegengesetzte Richtung Relais, aufweisen und sich in ihrer magnetischen WirkungFig. 1 is a longitudinal section of the protective tube contact because the two fields opposite direction Relay, exhibit and focus on their magnetic action
Fig. 2 einen Längsschnitt mit vier innerhalb auf die Kontaktfedern 1 und 2 aufheben. Wird die des dauermagnetischen Spulenkörpers angeordneten 35 Stromrichtung des Spulentromes umgekehrt, so Schutzrohrkontakten nach der Linie I-I der Fig. 3, öffnen die Kontakte der Schutzrohre 7 und 10,Fig. 2 cancel a longitudinal section with four within on the contact springs 1 and 2. Will the of the permanent magnet coil body arranged 35 current direction of the coil current reversed, see above Protective tube contacts according to the line I-I of Fig. 3, open the contacts of the protective tubes 7 and 10,
Fig. 3 eine nach der Linie II-II der Fig. 2 geschnittenen Seitenansicht mit vier Schutzrohrkontakten, FIG. 3 shows a section along the line II-II in FIG Side view with four protective tube contacts,
Fig. 4 einen Teil des dauermagnetischen Spulenkörpers in perspektivischer Darstellung,4 shows a part of the permanent magnet coil body in a perspective view,
Fig. 5 eine Vorrichtung zur Magnetisierung des dauermagnetischen Spulenkörpers,5 shows a device for magnetizing the permanently magnetic coil body,
Fig. 6 einen Schutzrohrkontakt mit aufgezogenem schlauchförmigem Dauermagnetkörper,6 shows a protective tube contact with a tubular permanent magnet body drawn on,
Fig. 7 ein Schutzrohrkontakt-Relais mit schlauchförmigem Dauermagnetkörper, Polschuhen und Rückschlußkörper.7 shows a protective tube contact relay with a tubular permanent magnet body, pole pieces and Inference body.
Das Schutzrohrkontakt-Relais gemäß Fig. 1 besteht aus den beiden Kontaktfedern 1 und 2, die von einem Glaskörper 3 umschlossen werden. Unmittelbar über dem Glaskörper ist der dauermagnetische Spulenkörper 4 angeordnet, welcher aus einer Mischung eines pulverförmigen dauermagnetischenThe protective tube contact relay according to FIG. 1 consists of the two contact springs 1 and 2, which of a glass body 3 are enclosed. Immediately above the glass body is the permanent magnet Coil body 4 arranged, which consists of a mixture of a powdery permanent magnetic
Werkstoffes mit einem verfestigenden Bindemittel, 55 Endflansches 12 ein Südpol. Die Spulenendflanschen wie beispielsweise einem thermoplastischen Kunst- 11 und 12 können aus dem gleichen Werkstoff wieMaterial with a solidifying binder, 55 end flange 12 a south pole. The spool end flanges such as a thermoplastic 11 and 12 can be made of the same material as
während die Kontakte der Schutzrohre 8 und 9 schließen. Wird der Erregerstrom abgeschaltet, so bleiben sämtliche Schutzrohrkontakte geschlossen.while the contacts of the protective tubes 8 and 9 close. If the excitation current is switched off, so all protective tube contacts remain closed.
Es besteht selbstverständlich auch die Möglichkeit, nur eine oder zwei den Schutzrohren zugewandte Innenflächen des Spulenkörpers zu magnetisieren, so daß diese Kontakte als Ruhekontakte arbeiten, während die übrigen, nicht vormagnetisierten, als Arbeitskontakte wirken. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, sind die Schutzrohrkontakte verdrehbar innerhalb des dauermagnetischen Spulenkörpers angeordnet, um die gewünschte Ansprechempfindlichkeit auf einfache Weise einstellen zu können.Of course, there is also the possibility of only one or two facing the protective tubes To magnetize the inner surfaces of the bobbin so that these contacts work as normally closed contacts, while the other, not pre-magnetized, act as working contacts. As can be seen from Fig. 3, the protective tube contacts are rotatably arranged within the permanent magnet coil body to to be able to set the desired sensitivity in a simple manner.
In Fig. 4 ist ein Teil des Spulenkörpers der Fig. 2 und 3 perspektivisch dargestellt. Wie aus dieser Figur zu ersehen ist, befindet sich im Bereich des einen Endflansches 11 des dauermagnetischen Spulenkörpers 4 ein Nordpol und. im Bereich des anderenIn Fig. 4 a part of the bobbin of Figs. 2 and 3 is shown in perspective. Like from this figure can be seen, is located in the area of one end flange 11 of the permanent magnet coil body 4 a north pole and. in the realm of the other
stoff, besteht. Auf dem Spulenkörper 4 ist die Erregerwicklung 5 aufgebracht. Der Spulenkörper ist in axialer Richtung magnetisiert, so daß sich auf der einen Seite ein Nordpol und auf der anderen Seite ein Südpol befindet. Infolge des von dem dauermagnetischen Spulenkörper erzeugten Magnetfeldes ziehen sich die Kontaktfedern 1 und 2 gegenseitig an und berühren sich an der Kontaktstelle 6, so daßsubstance, consists. The field winding 5 is applied to the bobbin 4. The bobbin is in magnetized in the axial direction, so that there is a north pole on one side and a north pole on the other South Pole is located. As a result of the magnetic field generated by the permanent magnet coil body the contact springs 1 and 2 attract each other and touch at the contact point 6, so that
der Spulenkörper 4 bestehen, sie können aber auch aus einem nicht dauermagnetischen Material hergestellt sein.consist of the coil body 4, but they can also be made of a non-permanent magnetic material be.
In Fig. 5 ist eine Vorrichtung zur Magnetisierung des dauermagnetischen Spulenkörpers gemäß Fig. 3 dargestellt. Innerhalb des Körpers befindet sich unter den Magnetisierungspolen 13 und 14 die Magnetisierungswicklung, die mit den Anschlußleitungen 15FIG. 5 shows a device for magnetizing the permanently magnetic coil body according to FIG. 3 shown. Inside the body, under the magnetization poles 13 and 14, there is the magnetization winding, those with the connecting lines 15
zwischen den Kontakten eine elektrisch leitfähige 65 verbunden ist. Diese Leitungen werden an ein Kon-Verbindung besteht. densatorentladungsgerät angeschlossen. Durch den Wird die Spule so erregt, daß ein dem dauer- während der Kondensatorentladung fließenden hohen magnetischen Feld entgegengerichtetes, aber etwa Strom wird der Spulenkörper an den den Magneti-an electrically conductive 65 is connected between the contacts. These lines are connected to a Kon connection consists. capacitor discharge device connected. The coil is energized in such a way that a high current flowing during the capacitor discharge magnetic field, but about current, the coil body is connected to the magnet
sierungspolen 13 und 14 zugewandten Teilen aufmagnetisiert. Durch Verdrehen des Magnetisierungskörpers um jeweils 90° kann jede gewünschte Teilfläche mit der vorbestimmten Polarität magnetisiert werden.sierungspolen 13 and 14 facing parts magnetized. By turning the magnetizing body by 90 ° each desired partial area are magnetized with the predetermined polarity.
In Fig. 6 ist ein Schutzrohrkontakt dargestellt, dessen Glaskörper 3 mit einem schlauchförmigen Dauermagnetkörper 16 umgeben ist, der keine Spulenendflanschen aufweist. Dieser schlauchförmige Dauermagnetkörper besteht aus einem gummiartig flexiblen Werkstoff mit darin eingebettetem, pulverförmigem Dauermagnetmaterial von geringer Permeabilität. Infolge der gummielastischen Eigenschaften des Dauermagnetkörpers haftet dieser unmittelbar auf dem die Kontakte 1 und 2 umschließenden Schutzrohr, ohne daß besondere Befestigungsmittel erforderlich sind. Es wurde hierbei erkannt, daß ein besonders empfindliches Schutzrohrkontakt-Relais dann erhalten wird, wenn man diesen schlauchförmigen Dauermagnetkörper mit Polschuhen 17 und 18 versieht, wie in Fig. 7 dargestellt ist. Der Dauermagnetkörper 16 kann sowohl aus einem Stück, wie im unteren Teil der Figur dargestellt ist, als auch aus zwei Teilen, wie aus dem oberen Teil der Figur hervorgeht, bestehen. Der oder die Dauermagnetkörper sind hierbei vorzugsweise radial magnetisiert.In Fig. 6, a protective tube contact is shown, the glass body 3 with a tubular Permanent magnet body 16 is surrounded, which has no coil end flanges. This tubular The permanent magnet body consists of a rubber-like, flexible material with an embedded, powdery material Permanent magnet material of low permeability. As a result of the rubber-elastic properties of the permanent magnet body, it adheres directly to the one surrounding the contacts 1 and 2 Protective tube without the need for special fasteners. It was recognized here that a particularly sensitive protective tube contact relay is obtained when you have this tubular permanent magnet body is provided with pole pieces 17 and 18, as shown in FIG is. The permanent magnet body 16 can be made in one piece, as shown in the lower part of the figure is, as well as of two parts, as can be seen from the upper part of the figure. The river Oder the permanent magnet bodies are preferably magnetized radially.
Unmittelbar auf den mit Polschuhen versehenen Dauermagnetkörper ist, wie bei den anderen Ausführungsbeispielen, die Erregerspule 5 gewickelt. Außerdem besitzt dieser Schutzrohrkontakt einen magnetischen Rückschlußweg, der mit Hilfe des Rückschlußkörpers 19 gebildet wird.Immediately on the permanent magnet body, which is provided with pole shoes, is, as in the other exemplary embodiments, the excitation coil 5 is wound. In addition, this protective tube contact has a magnetic return path, which with the help of the Back yoke body 19 is formed.
Claims (8)
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 051 411;
deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 774 923.Considered publications:
German Auslegeschrift No. 1 051 411;
German utility model No. 1 774 923.
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