DE756212C - Federnde Aufhaengung fuer das drehbare System von Relais - Google Patents

Description

• Federnde Aufhängung für das drehbare System von Relais Bei Apparaten, insbesondere bei Relais, tritt häufig die technische Aufgabe auf; einen beweglichen Teil drehbar aufzuhängen, auf welchen Kräfte wirken, die außerhalb der Drehachse angreifen, während gleichzeitig der Einfluß von Erschütterungen auf den beweglichen Teil möglichst gering sein soll. Diese Aufgäbe ist an sich lösbar durch Lagerung einer gewöhnlichen Achse in Drehlagern. Diese Ausführung bietet aber den Nachteil, daß sich bei kleinen Kräften die Lagerreibung stark geltend macht. Sucht man. andererseits diese Reibung durch Spitzenlagerung zu vermindern, so muß man ein gewsses Bewegungsspiel des bewegten Teils in Kauf nehmen. Deswegen ist vielfach versucht worden, die Achsenlagerung durch eine Lagerung in geraden oder unwesentlich gekrümmten Biegrungsfe@dern zu ersetzen. Diese Anordnung hat besonders bei Relais in vielen Fällen zugleich den Vorteil, daß man die Lagerungsfedern zur Zuführung elektrischer Ströme zum bewegten Teil benutzen kann. Sie hat aber den Nachteil, daß jeder Erschütterungsimpuls auch einen Drehimpuls auf den bewegten Teil ausübt. Man, hat weiter drehbare Systeme an Torsionsfedern befestigt, wobei im allgemeinen keine Steifigkeit gegen Querkräfte vorhanden war oder diese Steifigkeit durch ein Reibungslager mit den genannten Nachteilen erreicht wurde. Man hat schließlich auch :drehbare Systeme an beidseitig eingespannten Torsions,federn aufgehängt, hat aber nicht erkannt, daß der Querschnitt der Torsionsfederndafür maßgeblich ist, wie groß die Steifigkeit gegen Querkräfte ist. Insbesondere findet man eine solche Aufhängung bei Hitzdrahtinstrumenten.
• Gemäß der Erfindung wird die Lagerung des bewegten Teils bei Relais durch eine beidseitig an ihren Enden eingespannte Torsionsfeder vorgenommen. Dieser Torsionsfeder wird bei den Relais nach der Erfindung nur die Bewegung um einen kleinen Drehwinkel zugemutet. Ihr Querschnitt wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung so gewählt, daß ihre Durchbiegung durch transversale Kräfte gering gegen ihre Drehbiegung ist. Vorteilhaft wird als Torsionsfeder eine flache Blattfeder verwandt. Die Verdrehungssteifigkeit einer solchen Feder kann sehr viel kleiner gemacht werden als ihre Durchbiegungssteifigkeit. Dadurch wird erreicht, daß Erschütterungsimpulse nur eine sehr-kleine transversale Lagenänderung des bewegten Teils zur Folge haben, während der bewegte Teil Drehkräften sehr leicht folgt. Es gelingt durch die Erfindung, das Verhältnis beider Längenänderungen viele Zehnerpotenzen groß zu machen.
• Eine Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Dabei ist als Beispiel ein Tauchspulrelais gewählt, denn gerade bei Tauchspulrelais ist die Anordnung nach der Erfindung von besonderer Wichtigkeit, weil :diese die empfindlichsten Apparate der genannten Art sind, bei denen u. a. Ansprechempfindlichkeiten unter io bis i i Watt gefordert werden. Es zeigt Abb. i ein Tauchspulrelais in Seitenansicht, Abb. 2 eine Draufsicht auf das Relais ohne Rahmen und mit abgenommener Kontaktträgerplatte und Abb. 3 eine Seitenansicht zu Abb. i in teilweisem Schnitt.
• Der bewegte Teil 5, welcher die Tauchspule 8 und die Kontakte trägt, ist in der Blattfeder i gelagert. Diese Blattfeder i ist einerseits zwischen den U-förmigen Bügel 2 und den beiden Stegen 3 durch Schrauben 7 eingespannt und andererseits an dem bewegten Teil 2 ebenfalls durch Schrauben und Backen befestigt. Die Drehachse ist die geometrische Längsachse der Feder i. Stoßimpulse beliebiger Richtung bewirken höchstens eine geringe Durchfederung, während Drehimpulse eine sehr starke Drehung um die genannte Achse zur Folge haben.
• j Besonders günstige -\--erhältnisse lassen sich dadurch erzielen, daß die Drehachse gleichzeitig den Schwerpunkt des beweglichen Systems enthält. Dieses kann durch die Gegengewichte 6 erreicht werden, welche bei der gezeichneten Anordnung aus zwei drehbaren Flügeln bestehen.
• Die dargestellte Anordnung ist besonders gut gesichert gegen. Stöße, welche in horizontaler Richtung erfolgen. Denn diese treffen auf die größte Steifigkeit der Feder i. Werden stärkere Stöße in anderer Richtung erwartet, so ist es zweckmäßig, die Richtung der Blattfederquererstreckung in die Richtung der Stöße zu legen.
• Die gezeichnete Anordnung besitzt im weiteren den Vorteil, daß das bewegte System mit seinem Träger 2 und 3 vollständig für sich zusammengebaut und dann mit ihm gemeinsam auf den Magnet :a. aufgesetzt werden kann. Die Orientierung der Tauchspule 8 in dem engen Magnetspalt kann dann gemeinsam mit dem starren Trägerteil beispielsweise durch Anschrauben in Toleranzlöchern in bequemer Weise vorgenommen werden.
• Die Torsionsfeder i kann zur Zuführung eines elektrischen Stromes zu dem bewegten Teil benutzt werden. Man kann sie auch in der Längsrichtung elektrisch unterteilen, so daß zwei Stromzuführungendurch sie erreicht werden. Weiter kann die Feder auch durch mehrere parallel wirkende Federn ersetzt werden, welche ihrerseits einzeln zur Zuleitung je eines elektrischen Stromes dienen.
• Die Blattfeder i kann im besonderen durch zwei Blattfedern gleicher Abmessung und paralleler Längserstreckung ersetzt werden, deren Quererstreckungen senkrecht zueinander stehen. Man erreicht damit gleich große Stoßfestigkeit in allen Richtungen und kann außerdem beide Federn zur Stromführung ausnutzen.
• Weiter aber kann die Transversalsteifigkeit im Vergleich mit der Torsionssteifigkeit noch weiter gesteigert und Stoßunempfindlichkeit in allen Richtungen dadurch erreicht werden, daß man die Feder in der zur Spannrichtung senkrechten Richtung wölbt, eventuell sogar so weit, daß sie zu einem geschlossenen Rohr wird. Ein Rohr besitzt sehr große und nach allen Richtungen gleiche Biegungssteifigkeit bei geringer Steifigkeit gegen Torsion und entspricht daher den gestellten Forderungen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Federnde Aufhängung für das drehbare System von Relais, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erreichung einer hohen Steifigkeit gegen transversale Kräfte bei großer Weichheit gegen Drehkräfte bei kleinen Drehwinkeln der drehbare Teil mit einer Torsionsfeder fest verbunden: ist, welche beidseitig an ihren Enden eingespannt ist, und wobei :der Angriffspunkt der Drehkraft und die Befestigung des: drehbaren Teils von beiden eingespannten Enden der Torsionsfe:der so großen Abstand hat, daß diese Torsionsfeder ohne Beschädigung die Drehung des bewegten Teils ermöglicht. a. Federnde Lagerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, @daß die Torsionsfeder so geformt ist, daß ihre Durchbiegung@durch transversale Kräfte gering gegen ihre Drehdurchbiegung ist. 3. Federnde Lagerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwerpunkt,des drehbaren Systems sich in der geometrischen Achse der Torsionsfeder befindet. .4. Federnde Lagerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Torsions-, feder aus einer verhältnismäßig breiten, aber sehr dünnen Blattfeder (i) besteht. 5. Federnde Lagerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Torsionsfe:der t(i) an einem starren Bügel (2, 3) befestigt ist. 6. Federnde Lagerung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bügel (a, 3) zugleich zur Befestigung des gesamten drehbaren Systems (1, 5, 8) an dem Apparat dient. 7. Federnde Lagerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß -die Blattfeder (i) quer zur Spannrichtung gewölbt ist. B. Federnde Lagerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Teil der Träger :der Tauchspule (8) eines Tauchspulrelais ist. 9. Federnde Lagerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Torsion:sfeder in elektrisch getrennte Teile unterteilt ist, die zum Zuführen von Strömen zudem bewegten System .dienen. i o. Federnde Lagerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Blattfedern gleicher Ahmessung in paralleler Längserstreckung vorhanden sind, deren Quererstreckungen senkrecht zueinander stehen. ZurAbgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften Nr. 1o5 845, 291 116, 413:284, 492 613, 520 3193; schweizerische Patentschrift Nr. 198 459; britische Patentschrift Nr. 28 296 vom Jahre 1904; Richter und v. Voss, »Bauelemente der Feinmechanik«, 1929, VDI-Verlag, Berlin (Abb. 10i7).