DE6603011U - Elektromagnetisches relais. - Google Patents

Description

Bek-gem. 17. JuIt 1969

Betreff: Patentanmeldung und Geibrauchsüiuster-HilfsanmeläunQ

Hiermit melde ich, Hans Sauer, iflünchen die in der Anlage beschriebene Erfindung an mir ein Patent zu erteilen.

49, PfeAlweg 7, und beantrage,

Ich beantrage ferner, mir bis zum 31.12. d.3. mitzuteilen, ob Aussicht auf eine Patenterteilung besteht, »eil ich Auslandsanroeldungen beantragen möchte.

Gleichzeitig beantrage ich die Eintragung in die GebrauchsmustβγγοΙIe, falls die Patentanmeldung ohne Erteilung eines Patents erledigt mird.

Die hierfür erforderlichen Unterlagen sind beigefügt. Die Erfindung lautet:

Elektromagnetisches Relais

Die Patentanmeldegebühr von DKl Gebrauchsmuster-Hi Ifsanmeldung Gebührenmarken belegt.

50,-- und die Gebühr für von DI)Il 15,-- sind mit

die

Anlagen

3 u/eitere Abdrucke dieses Antrags

Beschreibung mit Patentansprüchen 4-fach

Druck zeichnung

Lichtpausen der Druckzeichnung 4-fach

Vorbereitete Empfangsbescheinigung

Erfinderöenennung /-fach

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Hans Sauer h'.Ϊμ.he--, ^i P/i.

Elektromagnetisches Relais

Die Erfindung betrifft gepolte und ungepolte elektromagnetische
Relais, bei denen durch geeigneten Aufbau des Spulenkörpers
und der Kontakte bzw. Kontaktanschlüsse eine Trennung des
Kontaktraumes vom UJickelraum und von der Umwelt gewährleistet und die Kontaktkraft von außen einstellbar ist.

Relais, welche den Raum für die Kontakte vom Ulickelraum
getrennt haben, sind z.B. unter dem Begriff Schutzrohrkontaktrelais bekannt. Bei diesen ist an den b%iden Enden

eines Glasrohres gewöhnlich je eine aus ferromagnetischem

s Werkstoff bestehende Kontaktzunge durch Verschmelzung |

eingeschlossen. Dadurch ist der Kontaktraum gegen Verun- 'f\

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[ reinigung durch Umwelteinflüsse und insbesondere gegen ff

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Niederschlag der von dsr Spule herrührenden organischen ||

Substanzen geschützt. Dieser Vorteil wird durch Folgende Jl Nachteile erkauft: |

a) Keine 3ustisrmöglichkeit der Kontakte im zusammenge- Ϊ

bauten Zustand, was einen großen Streubersich der I

Anzug- und AbfallüJsrts zur Folge hat- ^s

b) Relativ hohe Ansprechleistung, weil der Eisenquerschnitt

für die Kontaktzungs klein sein muß, um eine Auslenkung ; der Kontaktzunge ohne zuviel Kraftaufwand zu ermöglichen.

c) Geringe Schaltleistung, weil auch der Leiterquerschnitt

und der Kontaktabstand relativ klein sein müssen. :

d) Beschränkung im wesentlichen auf Arbeitskontakte, zumal
die Ausbildung von Umschalt- oder Ruhekontakten zusätzliche
Einschränkungen in bezug auf Kontaktkraft, magnetische
Flußführung und Wirkungsgrad zur Folge hat und dazu naturgemäß so aufwendig ist, daß an Stelle eines Umschaltkontaktes meistens zwei Schutzrohr-Arbeitskontaktelemente
verwendet werden, wobei ein Element mit einem Dauermagneten
In Arbeitsstellung gehalten ist und durch eine Spulenerregung mit bestimmter Polarität und Größe zum Abfallen
und das andere Kontaktelement zum Anziehen gebracht wird.
Ist die Spulenerregung so groß, daß das von ihr erzeugte
magnetfeld wesentlich größer ist als das Dauermagnetfeld,
so fällt der Ruhekontakt entweder nicht ab oder er
schlieSt sich laisder nach kurzzeitigem Abfall.

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Auch andere Relais, bei denen die Kontakte sowohl gegen organische Ablagerungen der Spulenujicklung als auch gegen die Umujeltatmosphäre weitgehend geschützt sind, besitzen zusätzliche Mittel zur Abgrenzung des Kontaktraumes. So benötigt beispielsweise das in der USA-Patentschrift 2 675 440 beschriebene Relais ein mit einem Befestigungsflansch versehenes Schutzrohr, zwei Isolierfolien, eine radial einstellbare Verstöpselung, ein Isolierstück, das zuiei Kontaktteile voneinander trennt, und außerdem noch die dafür erforderlichen Befestigungsmittel. Solche Relais sind aber noch verhältnismäßig aufwendig und haben ebenfalls den Nachteil, daß der magnetisch wirkungsvollste, innere Spulenraum vom Schutzrohr ausgefüllt ist.

Die vorliegende Erfindung beseitigt diese Nachteile und gewährleistet darüber hinaus eine günstigere Raumausnutzung. Sie bietet mehr Kontaktsicherheit und einen größeren Anwendungsbereich, weil sie mit gleichen Vorteilen an ungepolten Relais oder gepolten Relais mit ein, zwei oder drei Ruhelagen der Kontaktzunge anwendbar ist und eine Justierung der Kontaktkräfte ermöglicht.

Ois Erfindung geht aus von einem elektromagnetischem Relais mit gegen Uramelteinfiüsse geschütztem Kontaktsystem, bsi usm der bewegbare Kontakt aus einer längs durch das Innere des Spulenkörpers verlaufenden Kontaktzunge aus ferromagnetischem Blaterial besteht.

Er?indungsge&äß ist hierbei vorgesehen, daß die festen Gegenkontakte unmittelbar an einem Ende des gleichzeitig als Schutzrohr dienenden Spulenkorpers angebracht sind und die Kontaktkraft vor der Sicherung von mindestens eines Einstellgliedes von außen einstellbar ist.

!Heitere Einzelheiten der Erfindung sind aus den Fig. 1 bis ersichtlich. In den Fig. 1 bis 5 ist ein gepoltes Relais mit einem Umsehaltkantakt dargestellt.

Fig. 1 ist ein Schnitt A-A¹ von Fig. 2;-^ -. .

Fig. 2 ist die Ansicht Z won Fig. 5; 0 U U Ö vl X

Fig. 3 ist die Ansicht Y von Fig. 4j

Fig. <5 ist ein Schritt B-B* von den Fig. 3,5 und

Fig. 5 ist ein Schnitt C-C¹ von Fig. 4.

—«3«

Im Ausführungsbeispiel besteht der Spulenkörper 1 aus einem keramischen Werkstoff, der an den Flächen 1a,1b,1c, 1d,1e,1f und 1g metallisiert ist. Im Inneren des Spulenkörpers 1 befindet sich eine aus einem ferromagnetischen Werkstoff bestehende Kontaktzunge 2, die mit dem Kontaktanschlußteil 3 in bekannter Uleise verbunden ist. Am anderen Ende des Spulenkörpers 1 befinden sich Dauermagnete 4,5, die gleichzeitig als Kontakte dienen und daher mit einer Edelmetallschicht, z.B. Rhodium, galvanisiert und mit aus ferromagnetischem Metall bestehenden KontaktanschluQteilen 6,7 hart verlötet, vernietet oder verschweißt sind. An beiden Breitseiten der Kontaktzunge 2 liegt die Gustierfeder 8 mit einer durch die 3ustierschrauben 9,10 beidseitig einstellbaren Federkraft an. Am Fuße der Kontaktzunge 2 ist die Gustierfeder 8 vorzugsweise durch eine Punktschweißverbindung 8a befestigt. Es ist ein Teil der Erfindung, daß die Oustierfeder 8 nicht nur zup Gustieren der Anzugs- und Abfallmerte des Relais, sondern auch zur Leitung des magnetischen Flusses und zur Leitung des elektrischen Stromes dient. Zu diesem Zuiecke wird die Gustierfeder 8 vorzugsweise aus einem ferromagnetischen Werkstoff hergestellt und mit einem dsn elektrischen Strom gut leitenden iiietsil, z.B. Silba galvanisiert. Durch diese Maßnahme steht ein größerer Lsitungsqusrschnitt- zur Verfügung, so daß entsprechend mehr Strom geleitet und betätigt werden kann als mit den bekannten Schutzrohrkontakten. Die zur Federung dienende Verjüngung der Kontaktzunge 2, die Federstärke h, kann hinsichtlich der Federungseigenschaften mit wesentlich größeren Toleranzen versehen sein als dies bei Schutzrohrkontakten ohne Gustierfeder möglich ist. Zwischen den Dauermagneten 4,5 befindet sich das zur Kontaktzunge 2 gehörende Kontaktteil 2a, das vorzugsweise geschlitzt ist, um eine sichere Kontaktgabe mit zwei Kontakten zu gewährleisten. Das Kontaktteil 2a ist mit einer Edelmetallschicht, z.B. aus Rhodium oder Gold, versehen. Die Kontaktanschlußstücke 6-7 sind an ihren oberen Enden 6a, 7a abgewinkelt, um den Dauermagnetkreis weitgehend zu schließen. Der Abstand g, Fig. 1, dient zur elektrischen Trennung der beiden Kontaktanschlußstücke 6,7.

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Die Spulenwicklung 11 ist im Ausführungsbeispiel mit zwei Spulenanschlußstucken 12, 13, welche mit den metallisierten Flächen 1c, 1d des Spulenkörpers 1 hart verlötet sind, versehen« Für zuiei weitere Anschlüsse sind die metallisierten Flächen 1a und 1b vorgesehen. Die Kontaktanschlußstücke 6, sind ebenso wie die Spulenanschlußstücke 12 und 13 an den dem Spulenkörper 1 zugewendeten Seiten mit einem Lot versehen, so daß ein Andrücken der Anschlußstücke an die dafür vorgesehenen Flächen des Spulenkörpers 1 bei Lotschmelztemperatur eine luftdichte Verlötung ermöglicht. Nach dem Verlöten der Kontaktanschlußstücke 3, 6, 7 mit dem Spulenkörper 1 wird die Evakuierung und Schutzgasfüllung des Kontaktraumes 14 in bekannter lüeise vorgenommen. Anschließend werden die Gustierschrauben 9, 10 eingesetzt, damit das Schutzgas nicht zu schnell entweichen kann. Nach der Justierung des Relais uierden die Gustierschrauben 9, 10 und auch die Verbindungsstelle der Kontaktzunge 2 mit dem Kontaktanschlußstück 3 dicht verlötet.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in den Fig. 6 bis 10 dargestellt. Hierbei handelt es sich um ein ungepoltes Relais, bsi dem die Rohskcntaktkrsft dsr Koniakizunge 2 souiis der Kontaktabstand und damit die Anzug- und Abfallwerte des Relais eingestellt werden können. Fig. 6 ist die Ansicht X von Fig. 7; Fig. 7 ist die Ansicht IU von Fig. 10, jedoch ohne Einbettung 15; Fig. 8 ist ein Querschnitt F-F¹ von Fig. 9; Fig. 9 ist ein Querschnitt D-D¹ von Fig. 10, und Fig. 10 ist ein Querschnitt E-E¹ von Fig. 9. An Stelle der Dauermagnete 4, 5 in Fig. 5 ist in Fig. 10 ein UJeicheisenstück 16, das eine für die elektrischen Kontakte geeignete Oberfläche, z.B. aus Rhodium oder Gold besitzt, vorgesehen.

Das gegenüberliegende Kontaktstück 17 ist eine Schraube aus Silber oder rhodlnlertem Kopfer, die ihr Gegengesinde Ini KontaktanschluGstück 18 hat. Das KontaktanschluBstück 7 1st rait dem Kontaktstück 16 hart verlötet. Das KoRtaktanschluS— stück 19 tragt die Kontaktzunge 2 «jnd dient gleichzeitig als Joch. Eine isolierfolie 20 trennt den Gochschenkel 19a vom Kontaktanschluöstück 7. Ein Loch 24 (Fig, 5) und ein Ausschnitt 25 Ia Spulenkörper 1 ermöglichen eine leichte Heraus— führung der Bicklungsenden zu den Spulenansch'uBstücken 12,13*

Die Justierung der Kontaktfeder 21 erfolgt durch zwei Schrauben 22,23- die vorzugsweise in den Üochschenkeln 19a und 19b ihr Gegengeeiinde haben. Auch die Gustierfeder 21 überbrückt die auf die Stärke h verjüngte Strecke der Kontaktzunge 2. SSeröen oie Kontaktstücke 16, 17 mit dem in Fig. 5 dargestellten Dauermagnetkontaktstück 45 ausgetauscht, so erhält man ein gepoltes Relais. Auch dabei wäre entsprechend der Vorspannung der Kontaktfeder 21 nicht nur die bildlich dargestellte Mittelstellung, sondern auch eine einseitige oder zweiseitige Ruhelage der Kontaktzjnge 2 ohne weitere Vorkehrungen möglich. Die Ausführung nach den Fig. 6 bis bietet durch die beiden Schenkel 19a und 19b eine seitliche magnetische Abschirmung und einenbesseren magnetischen Wirkungsgrad als das in den Fig. 1 bis 5 dargestellte System. Selbstverständlich kann die Flußgestaltung durch die beiden 3ochschenkel 19a und 19b auch im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 bis 5 angewendet werden. Die Umhüllung 15, die aus Gießharz oder aus einem Thermoplast bestehen kann, schützt die Spule vor mechanischer Beschädigung und kann außerdem als zusätzliche oder als einzige Abdichtung des Relais betrachtet werden, wenn z.B. aus wirtschaftlichen Gründen der Spulenkörper 1 aus einem geeigneten Kunststoff besteht. In diesem Falle könnten die Kontaktanschlüsse angenietet, angeklebt j oder über eine Nase des Spulenkörpers gebogen und die Spulen-

anschlüsse eingepreßt sein. Schließlich könnte für den Spulenkörper noch ein aktiviertes Gettermaterial Verwendung finden, um die Atmosphäre im Kontaktraum auch gegen eine vom Lichtbogen erzeugte Ionisation auf lange Zeit zu schützen.

Claims (12)

Schutzansprüche

1. Elektromagnetisches Relais mit gegen Umuieliseinflüsse geschütztem Kontaktsysts-m, bei dem dar bewegbare Kontakt aus einer längs durch das Innere des Spulenkörpers verlaufenden Kontaktzunge aus ferromagnetischem Material besteht, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein fester Gegenkontakt unmittelbar an einem Ende des gleichzeitig als Schutzrohr dienenden Spulenkörpers angebracht ist und die Kontaktkraft vor der Sicherung von mindestens eines Einstellgliedes von außen einstellbar ist.

2. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich im Spulenkörper Permanentmagnete (4,5) befinden, deren Magnetfeld auf die Kontaktzunge (2) einwirkt.

3. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnete (4,5) gleichzeitig elektrischen Kontakt mit der Kontaktzunge (2,2a) bilden«

4. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktzunge (2) mit Oustierfedern (8,21) versehen ist, die den magnetischen Fluß oder/und den elektrischen Strom leiten.

5. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Justierfedern (8,21) mittels Justierschrauben (9,10; 22,23) die mittlere, einseitige oder zweiseitige Ruhelage des Kontaktsystems bestimmen.

6. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktzunge (2) geschlitzt ist.

7. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenkörper aus Keramik besteht und an den Berührungsflächen mit den Kontaktanschlußstücken (3,6,7) hermetisch dicht verlötet ist.

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8. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1, 4, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktabstand mittels einer Schraube (17) einstellbar ist.

9. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenkörper aus einem Gettermaterial besteht.

10. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktraum (14) mit einem Schutzgas gefüllt ist.

11. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mit Ausnahme der Spulen- und Kontaktanschlüsse alle Teile in Gießharz oder in einem Thermoplast eingebettet sind.

12. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den 3ochschenkeln (19a, 19b) mindestens eine aus dielektrischem Material bestehende Folie angebracht ist.

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