DE1942998U - Magnetsystem fuer elektrische relais. - Google Patents

Description

Fl. 3609 P+HGm Köln-Mülheim, den 14. Juli I965

Dr.Ru/W

Magnetsystem für elektrische Relais

Die Erfindung befaßt sich mit der Verbesserung und Vereinfachung eines elektrischen Relais, welches einen Permanentmagnet mit magnetischem Nebenschluß besitzt. Die Polschuhe des Magnetsystems tragen Wicklungen, die von einem elektrischen Strom durchflossen werden können. Der durch den Strom in den Wicklungen erzeugte Magnetfluß verringert bei richtiger Polung den durch den Permanentmagneten erzeugten Magnetfluß. Auf diese Weise wird das Relais zum Ansprechen'veranlaßt, d.h. der unter der Vorspannung einer Feder stehende Anker des Relais wird losgelassen. Die dabei frei werdende potentielle Energie der Feder kann z.B. zum Betätigen eines Schaltgerätes verwendet werden.

Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein polarisiertes Magnetsystem für die beschriebenen elektrischen Relais mit besonders hoher Empfindlichkeit. Das Magnetsystem ist in der Lage, bei einer elektrischen Erregerleistung in der Größenordnung von 10"⁴ Vi
geben.

10 VA eine mechanische Arbeit von mehreren pond . cm freizu-

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Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art werden die Polschenkel, der magnetische Nebenschluß und alle weichmagnetischen Teile - den Anker ausgenommen - aus mehreren Einzelteilen zusammengesetzt, die aus weichmagnetischem Material bestehen und mit Hilfe von Nieten, Schrauben oder durch Ineinanderpressen miteinander verbunden werden.

Die für diese Teile verwendeten Werkstoffe, vorzugsweise Fe-Ni-Legierungen, werden nach Herstellung der einzelnen Teile durch längeres Glühen unter Schutzgas mechanisch entspannte dadurch erreicht man die gewünschten magnetischen Eigenschaften, insbesondere eine sehr geringe Koerzitivkraft und eine hohe Permeabilität. Diese Eigenschaften sind erforderlich* weil anderenfalls die hohe Ansprechempfindlichkeit des Relais nicht erreicht werden kann.

Polarisierte Relais, die derartige Magnetsysteme mit magnetischem Nebenschluß enthalten, sind bereits bekannt; es ist ein Relais bekannt geworden, bei dem der Magnetsystem-Nebenschluß aus mehreren Einzelteilen zusammengesetzt ist und einen Luftspalt enthält« Gegenüber älteren Ausführungen, nämlich mit Magnetsystem ohne Luftspalt, hat ein System mit Luftspalt eine höhere Ansprechempfindlichkeit. Neuerdings sind auch Magnetsysteme ohne Luftspalt und gleichwohl hoher Ansprechempfindlichkeit bekannt geworden, bei denen die Polschenkel in das Nebenschlußstück eingesetzt sind.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, eine weitere Steigerung der Ansprechempfindlichkeit zu erzielen. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die weichmagnetischen Teile, mit Ausnahme des Ankers, aus einem einzigen Stück bestehen, wodurch ein Zusammensetzen der wichgeglühten und dadurch mechanisch empfindlichen Teile überflüssig wird. Bei jeder Art des mechanischen Zusammensetzens, die wegen der mechanischen und magnetischen

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Stabilität ausreichend fest erfolgen muß* müssen die einzelnen Teile stark zusammengepreßt werden, meist werden Nieten oder Schrauben verwendet. Der dabei entstehende hohe Druck verschlechtert jedoch die durch den Glühprozeß erreichten guten magnetischen Eigenschaften! vor allem steigt die Koerzitivkraft stark an. Für das Relais bedeutet dies eine Verringerung der Ansprechempfindlichkeit.

Diese Nachteile sind bei dem Gegenstand der Erfindung vermieden, weil, wie bereits erwähnt, sämtliche weichmagnetischen Teile, abgesehen natürlich von dem beweglichen Anker, aus einem Stück gefertigt sind. Bei einer solchen Konstruktion entfällt naturgemäß der Luftspalt im magnetischen Nebenschluß. Die Polschenkel, welche zur Aufnahme der Wicklungen dienen, werden beim Herstellungsvorgang aus einer Platte, die gleichzeitig das Konstruktionselement für den Nebenschluß, die Montageplatte des Relais sowie das Befestigungselement des Relais dargestellt, ausgeschnitten und rechtwinklig umgebogen, bleiben aber am Grund mit der Platte verbunden. Auch die Anschlußpole zum Permanentmagneten werden als flache Durchsetzungen aus der Platte herausgedrückt. Das so hergestellte Formteil aus weichmagnetischem Material wird der üblichen Schlußglühung unterzogen. Ein Zusammensetzen der Pole mit den übrigen weichmagnetischen Teilen ist nicht mehr erforderlich. Die durch das Glühen erreichten optimalen magnetischen Eigenschaften des Werkstoffes bleiben voll erhalten« Es ist außerdem einleuchtend, daß eine solche Anordnung, bei der alle feststehenden Teile des Magnetsystems aus einem Stück bestehen, auch fertigungstechnische Vorteile bietet; einmal sind zur Herstellung weniger Arbeitsgänge erforderlich, und zum andern entfallen besondere Passungen der Einzelteile zueinander. Auch das Schleifen der Polflächen bereitet bei dieser Anordnung weniger Schwierigkeiten.

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In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise erläutert, und weitere Merkmale der Erfindung sind angegeben. Die Figuren 1, 2 und 3 zeigen denjenigen Teil des Magnetsystems» der aus weichmagnetischem Material und erfindungsgemäß aus einem Stück besteht, und zwar zeigt Fig. 1 eine Seitenansicht von der Längsseite, Fig. 2 eine Seitenansicht von der Schmalseite und Fig. 3 eine Draufsicht. Die ursprünglich ebene Platte ist mit 1 bezeichnet. Aus ihr sind die Polstücke 2 herausgeschnitten und nach oben abgebogen. Die dadurch entstandenen Schlitze 3 In der Platte können dazu dienen, das Magnetsystem und damit das ganze Relais an einem Rahmen oder dergleichen zu befestigen«, Die Durchsetzungen 4 dienen als Anschlußpole für den Permanentmagneten 13, wie das aus Fig. 4 ersichtlich ist. Außerdem ist eine Bohrung 5 vorgesehen. Sie bestimmt durch ihre Größe den verbleibenden Materialquerschnitt und damit den magnetischen Widerstand des Nebenschlusses. Dieser verbleibende Materialquerschnitt ist so zu dimensionieren, daß einerseits die zum Ansprechen des Relais benötigte Leistung genügend klein und andererseits die Haltekraft für den Anker und damit die Erschütterungsunempfindllchkeit des Relais genügend groß ist. Der Haupt- und der Nebenfluß müssen also in ein für die praktische Anwendung günstiges Verhältnis zueinander gebracht werden. In die oben erwähnte Bohrung wird außerdem eine Buchse 8 (vgl. Fig. 4) zur Führung der Achse 7 eingelassen. Die geschliffenen Polflächen sind mit 11 bezeichnet»

Die Figuren 4 und 5 zeigen schematisch den Aufbau des Magnetsystems unter Fortlassung der Kontakte und sonstiger zum Relais gehörender Einzelteile. Fig. 4 ist eine Seitenansicht und Fig. 5 eine Draufsicht unter Weglassung des Ankers. In Fig. 4 ist der Anker mit 6 bezeichnet. Er wird durch die flache Achse 7 in seiner Stellung zu den Polen gehalten. Die Achse 7 wird in einer Buchse 8 mit Querschlitz 9 verdrehungssicher gleitend geführt. Das obere Ende der Achse 7 wird durch einen im Anker 6 angebrachten Schlitz hindurchgesteckt. Die Befestigung des Ankers 6 auf

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der Achse 7 erfolgt zunächst nur durch Breitquetschen eines Teiles des oberen Achsenendes an der Stelle 10. In ihrem unteren Ende ist die Achse ebenfalls umgebogen, und zwar an der Stelle 14. Mit 15 ist der Kragen der Buchse 8 bezeichnet, und mit 16 und 17 sind die Wicklungen des Magnetsystems bezeichnet.

Durch das Breitquetschen ergibt sich eine gewollt bewegliche Befestigung des Ankers 6 auf der Achse 7, so daß sich der Anker 6 mit seiner plangeschliffenen Fläche genau plan auf die ebenfalls geschliffenen Polflächen 11 auflegen kann» Dabei wird die um die Achse 7 gelegte Schraubenfeder l8 zusammengedrücktο Damit nun bei weiteren Betätigungen des Relais der Anker 6 sich immer wieder genau plan auf die Polflächen 11 legt, wird der Anker 6 in der angezogenen Stellung mit der Achse 7 verklebt. Dies geschieht mittels einer selbstvulkanisierenden Gummimasse 12. Diese Art der Verklebung 1st nicht absolut starr, sondern läßt eine geringe Beweglichkeit zwischen Anker und Achse zu, so daß kleine Differenzen im Betrieb ausgeglichen werden können. Diese Art der Verklebung sichert ein gleichbleibend planes Auftreffen des Ankers auf die Polflächen, wodurch die Lebensdauer des Magnetsystems vergrößert wird.

Claims (1)

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   Anspruche

   lo) Polarisiertes Magnetsystem für elektrische Relais mit hoher Ansprechempfindlichkeit, bestehend aus einem Permanentmagneten, einem Konstruktionselement für den magnetischen Haupt- und Nebenfluß, aus Anschlußpolen und Polschenkeln mit Wicklungen und einem Anker, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Konstruktionselement, die Anschlußpole zum Permanentmagneten sowie die Polschenkel aus einem einzigen Formteil aus hochpermeablem magnetisch weichem Material mit geringer Koerzitivkraft bestehen.

   2„) Magnetsystem nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnitte für Haupt- und Nebenfluß in einem magnetisch günstigen Verhältnis zueinander stehen.

   J5.) Magnetsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Formteil aus magnetisch weichem Material zugleich das tragende Bauteil des gesamten Magnetsystems für das elektrische Relais darstellt.

   4.) Magnetsystem nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker mit Hilfe einer Flachachse durch eine im Nebenschlußstück und im Permanentmagneten angebrachte Bohrung und eine darin eingesetzte Buchse mit Querschlitz verdrehungssicher zu den Polschenkeln geführt ist.

   5.) Magnetsystem nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker mit der Achse verklebt ist, und zwar in einer Stellung, bei der der Anker auf den geschliffenen Flächen der Polschenkel plan aufliegt.

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   6.) Magnetsystern nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet,, daß die Verklebung des Ankers mit der Achse durch einen aushärtenden elastischen Kleber, insbesondere selbstvulkanisierenden Gummis erfolgt.

   Hinweis: Diese Unterloge (Beschreibung und Schufzonspr.) ist die zuletzt eingereichte; sie weichl von der Wortfassung der ursprünglich eingereichten Unterlogen ab. Die rechtliche Bedeutung der Abweichung ist nicht geprüft. Die ursprünglich eingereichten Unterlogen befinden sich Io den Amfsaktert. Si« können jederzeit ohne Nochweis eines rechtlichen Interesses gebührenfrei eingesehen werden. Auf Antrag werden hiervon euch Fotokopien oder FiImnegotive üu den üblichen Preisen geliefert. Deutsches Patentamt, Gebrouchsmusterstelle.