DE290486C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21g·. GRUPPE

angepaßter Wechselzahl anspricht.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 10. Dezember 1913 ab.

Gegenstand der Erfindung ist ein Relais mit einem schwingungsfähigen Körper bestimmter Frequenz und geringer Dämpfung (z. B. einer Zunge nach Art der Zungenfrequenzmesser oder einer auf Torsion beanspruchten Welle). Der Körper liegt dabei in einem magnetischen Feld, (Hufeisenmagnet), dem ein Wechselfeld übergelagert wird. Man kann aber auch statt des Dauermagneten

ίο einen Wechselstrommagneten nehmen und ihn mit Wechselstrom erregen, dessen Frequenz halb so groß ist wie die Zungenfrequenz. Wenn die Frequenz des übergelagerten Wechselfeldes mit der Frequenz der Eigenschwingung des Körpers übereinstimmt, schwingt der Körper so, daß die Schwingungen dazu benutzt werden können, in einem anderen Stromkreis Empfangsapparate zu beeinflussen.

Gemäß der Erfindung wird zur Auslösung von Schaltvorgängen nicht nur die kurze Kontaktdauer benutzt, die beispielsweise beim Anschlagen des schwingenden Körpers gegen einen Kontakt entsteht, sondern es wird die ganze Schwingungsdauer für die Auslösung elektrischer Vorgänge benutzt. Der schwingende Körper erzeugt dabei in Wicklungen ein Wechselfeld, das den Empfangs apparat beeinflußt. Auf der Zeichnung ist 1 ein Hufeisenmagnet, an dessen Polen zwei Spulen 2 und 3 mit einem Kern aus geblättertem Eisen befestigt sind. Diese Spulen werden durch einen Wechselstrom bestimmter Periodenzahl erregt. An dem Magneten ist ferner eine Zunge 4 befestigt, die mit ihren Enden zwischen Spulen 5 und 6 reicht; diese Spulen sitzen an einem zweiten Magneten 7. Die Wicklungen der Spulen 5 und 6 stehen mit dem Empfangsapparat 8 in Verbindung, der beispielsweise als Ferrarismotor ausgebildet ist.

Wird durch die Spulen 2 und 3 ein Wechselstrom geschickt, dessen Frequenz der Frequenz der Eigenschwingungen der Zunge entspricht, und werden die Spulen derart geschaltet, daß die Erregung in der einen Spule verstärkt und in der anderen gleichzeitig geschwächt wird, so schwingt die Zunge zwischen den Spulen hin und her und induziert in den Wicklungen der Spulen 5 und 6 ein Wechselfeld für den Ferrarismotor 8, der seinerseits weitere Auslösungen veranlassen kann. Man kann auf diese Weise einen Motor ohne Kontakte betreiben, der nur bei einer bestimmten Frequenz anläuft (Resonanzmotor).

Statt des Ferrarismotors kann auch ein anderes Wechselstrominstrument, z. B. ein Hitzdrahtinstrument ο. dgl., verwendet werden.

Eine Vereinfachung der Anordnung erhält man dadurch, daß man die Spulen des zweiten Magnetsystems auf die Spulen des ersten aufbringt, und die Spulen derart schaltet, daß man die primären Spulen hintereinander und die sekundären gegeneinander schaltet. Schwingt die Zunge in Resonanz mit dem primären Feld, so wird abwechselnd der magnetische Flux in dem einen oder anderen Kern verstärkt und gleichzeitig in dem an-

deren geschwächt, wodurch eine Induktionswirkung entsteht.

Grundsätzlich ist die Wahl der Schwingungsebene der Zunge 4 gleichgültig. Vorteilhaft ist es jedoch, wenn die Zunge in der Richtung ihrer Schmalseite schwingt (vgl. Fig. 1). In diesem Falle ist die Luftdämpfung gering, auch kommt die Zunge nicht in Berührung mit einer der Magnetspulen, die so anzuordnen sind, wie es Fig. 2 zeigt. Je zwei Primärspuleri liegen zu beiden Seiten der Zunge, und sie sind so geschaltet, daß die Erregung der beiden vorn liegenden (2 und 3) verstärkt und die Erregung der beiden hinten liegenden (2' und 3') geschwächt wird und umgekehrt.

Dabei muß der permanente Magnet so eingerichtet sein, daß an den Enden gleichnamige Pole liegen und die Zunge entgegengesetzte Polarität hat. Man erreicht dies dadurch, daß man nach Fig. 3 zwei Dauermagnete 1 beispielsweise mit ihren gebogenen Südpolen einander zukehrt, während die freistehenden Enden Nordpole sind. Die Zunge 4 hat dann auch einen Südpol. Wird der Wechselstrom eingeschaltet, dann suchen die an Nordpolen der beispielsweise vorn liegenden Spulen 2 und 3 austretenden Kraftlinien den Rückweg durch die Zunge und ziehen sie nach dieser Richtung; beim folgenden Wechsel des Stromes wird die Zunge von den Spulen 2' und 3' angezogen.

Eine andere Anordnung zeigen Fig. 4 und 5. Die Zunge besteht aus zwei Weicheisenankern 9 aus unterteiltem Eisen, die starr miteinander verbunden und z. B. in Hartgummi eingebettet sind. Die äußeren Enden der Anker reichen etwa bis zur Mitte der Spulen. N und 5 sind die Pole des Dauermagneten und N' und S' die Wechselstrompole. Wird die Erregung der beiden links liegenden Spulen verstärkt, so entstehen die eingezeichneten Pole, und die Zunge bewegt sich nach links. Fig. 6 unterscheidet sich dadurch, daß die inneren Enden der Anker bis zur Mitte der Spulen reichen. Die Induktionswirkung des schwingenden Körpers kann dadurch verstärkt werden, daß man beispielsweise nach Fig. 7 mehrere Zungen 4 zu einem System vereinigt und mehrere Systeme hintereinander schaltet. Die Systeme sind an dem einen-Ende eingespannt und schwingen frei mit dem anderen Ende je in einer Magnet- und Spulenanordnung, so . daß die Induktionsströme je nach Anzahl der Zungensysteme vervielfacht werden können. Da bei der Anordnung nach Fig. 7 die Längen der einzelnen Zungen sehr genau übereinstimmen müssen, damit nicht beim Schwingen Spannungen in der Längsrichtung auftreten, ordnet man die Zungen nach Fig. .8 bis auf zwei wellenförmig an. Spannungen in der Längsrichtung können sich dann ohne weiteres ausgleichen.

Das Relais ist anwendbar für die verschiedensten Zwecke, bei denen eine genaue Ab-Stimmung verlangt wird, und bei denen unzulässige Beeinflussungen des Relais vermieden werden sollen. Es kann z. B. dazu benutzt werden, in elektrischen Anlagen mit Doppeltarifzählern das Zählwerk zu einer bestimmten Zeit über die Verbrauchsleitung umzuschalten, was bei Gleichstrom ohne weiteres möglich ist und bei Wechselstrom durch die Wahl einer von der Frequenz des Verbrauchsstromes hinreichend sich unterscheidenden Frequenz. Das Relais ist außerdem verwendbar im Eisenbahnsicherungswesen und für Einrichtungen zum Übertragen von Zeichen auf fahrende Züge, besonders bei elektrischen Bahnen.

Claims (3)

80 Patent-Ansprüche:

1. Relais mit schwingendem, ganz oder teilweise aus magnetisierbarem Stoff bestehendem Anker, der lediglich auf Wechselströme bestimmter, seiner eigenen Resonanzfrequenz angepaßter Wechselzahl anspricht, dadurch gekennzeichnet, daß der bei Übereinstimmung der Frequenzen vom primären Wechselfeld zum Schwingen gebrachte Körper durch entsprechend perio- dische Verschiebung einer magnetisierbaren Masse in einem zweiten Feld konstanter Richtung dieses in gesetzmäßige Schwankungen versetzt und dadurch in ruhenden Wicklungen sekundäre Ströme erzeugt, die während des ganzen Schwingungsvorganges des Körpers einen zur Auslösung elektrischer Schalt vorgänge dienenden Empfangsapparat, z. B. einen Ferrarismotor, beeinflussen.

2. Relais nach Anspruch 1, dadurch * gekennzeichnet, daß mehrere zungenförmige Anker zu einem schwingenden System vereinigt sind.

3. Relais nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zungen wellenförmig sind, zu dem Zweck, Spannungen in der Längsrichtung auszugleichen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.