DE1001769B - Elektromagnetisches Relais mit - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf elektromagnetische Stromrelais, die als Anzugankerrelais bekannt sind und einen magnetischen Kernaufbau, auf dem eine Erregerwicklung angebracht ist, und einen Anker aufweisen, der gegen Polstücke des Kernes gezogen wird, wenn die Wicklung durch einen elektrischen Strom erregt wird.

Bekannte Relais dieser Art besitzen gewöhnlich einen magnetischen Kernaufbau mit einem Paar von Kernen, von denen jeder an dem einen Ende an einem gemeinsamen Joch oder einem Unterlagestreifen und an dem anderen Ende an einem Polstück befestigt ist. Eine Erregerwicklung ist vorgesehen, die, wenn sie mit elektrischem Strom versorgt wird, bewirkt, daß ein Anker, der zusammen mit dem Kernaufbau. den magnetischen Kreis vervollständigt und mittels eines Schwenkzapfens od. dgl. angebracht ist, gegen die Polstücke gezogen wird, wobei er sich um seinen Schwenkzapfen od. dgl. dreht, bis er mit vorderen Anschlägen in Form von nichtmagnetischen Stiften in Berührung kommt, die etwas aus den Polstücken hiervorragen. Diese Bewegung des Ankers bewirkt das öffnen von bestimmten elektrischen Kontakten und bzw. oder das Schließen von anderen Kontakten.

Solche Kernaufbauten besitzen den Nachteil, daß der Anker notwendigerweise eine wesentliche Größe besitzt, damit er die beiden Polstücke überbrückt und demgemäß langsam anspricht und während seiner Bewegung eine wesentliche Trägheit besitzt, und daß, wenn der Anker sich den Polstücken nähert, die magnetische Anziehungskraft wächst und die Geschwindigkeit, mit welcher der Anker sich den Polstücken nähert, ebenfalls wächst, mit dem Ergebnis, daß er auf die vorderen Anschläge mit beträchtlicher Kraft aufschlägt.

Zweck der Erfindung ist die Schaffung eines Relais der beschriebenen Art mit einem magnetischen Kreis, bei welchem diese Nachteile auf ein Minimum herabgesetzt oder ausgeschaltet sind.

Gemäß der Erfindung besteht der magnetische Kreis aus einem oder mehreren äußeren Kernen und einem inneren Kern, die parallel zueinander angeordnet sind, einem Joch, das ein Ende jedes dieser Kerne überbrückt, einem mit einer Öffnung versehenen Polstück, das an dem anderen Ende des äußeren Kernes bzw. an den anderen Enden der äußeren Kerne und senkrecht dazu befestigt ist, wobei die öffnung in axialer Ausrichtung mit dem inneren Kern liegt, und einem Anker, der aus einer ebenen Platte besteht, die axial in dieser Öffnung oder gegen sie bewegbar ist und eine Bohrung aufweist, durch welche sich ein axial vorstehender Vorsprung des inneren Kernes erstreckt.

Der Zapfen des inneren Kernes kann vorzugsweise einen geringeren Querschnitt als die Fläche besitzen, Elektromagnetisches Relais
mit

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Anmelder:

Westinghou.se Brake & Signal Company
Limited, London

Vertreter: Dr. E. Wiegand, München 27,

und Dipl.-Ing. W. Niemann,
Hamburg 1, Ballindamm 26, Patentanwälte

Beanspruchte Priorität;
Großbritannien vom 27. Januar 1955

Leslie Joseph Lockett, London
ist als Erfinder genannt worden

über die er hinausragt, und es kann vorteilhaft eine ebene Rückplatte aus nichtmagnetischem Material an einer Seite des Ankers befestigt sein, so¹ daß, wenn das Relais erregt wird, diese Platte sich an dem freien Ende des inneren Kernes anlegt.

Eine Ausführungsform der Erfindung, die zur Verwendung als Codefolgerelais in codierten Gleichstromkreissystemen für Eisenbahnen geeignet ist, wird nachstehend beispielsweise an Hand der Zeichnung erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Ansicht des Relais;
Fig. 2 zeigt einen Schnitt nach der Linie A-A der Fig. 1;

Fig. 3 ist ein Teilschnitt nach der Linie B-B der Fig.l;

Fig. 4 ist ein Teilschnitt nach der Linie C-C der Fig. 1.

In den Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Der Kernaufbau des Relais weist einen waagerecht angeordneten inneren Kern 1 und zwei äußere Kerne 2 und 3 auf, die parallel mit dem inneren Kern liegen und von denen der eine über und der andere unter dem inneren Kern, jedoch in gleicher Ebene angeordnet sind. Die Kerne können zweckmäßig die Form runder Stangen aus geeignetem magnetisierbarem Material besitzen, Auf dem inneren Kern 1 ist eine Arbeitswicklung 4 angebracht. Die drei Kerne sind jeweils mit einem Ende an einem Joch 5 aus ähnlichem

609· 768/234

Material befestigt, während an den anderen. Enden der beiden äußeren Kerne 2 und 3 ein Polstück 6 befestigt ist, welches sie überbrückt und welches mit einer kreisförmigen Öffnung 7 versehen ist, die in axialer Ausrichtung mit dem inneren Kern 1 liegt. Ein Zapfen 8 von verringertem Durchmesser ragt in axialer Richtung von der senkrechten Fläche des freien Endes des inneren Kernes 1 vor.

Die beiden äußeren Kerne werden an den dem Polstück 6 benachbarten Enden durch eine senkrecht angeordnete ebene Befestigungsplatte 9 aus Messing getragen, die im Abstand und parallel zu dem Polstück 6 angeordnet ist und eine waagerechte Öffnung 10 besitzt, in welche der Zapfen 8 des inneren Kernes 1 ragt. Das Joch 5 wird von einer ähnlichen Befestigungsplatte 11 getragen.

Nahe dem oberen Ende der Befestigungsplatte 9 befindet sich ein fester Balken 12 aus Isoliermaterial, der sich waagerecht und symmetrisch nach jeder Seite der senkrechten Ebene, in welcher die Kerne liegen, erstreckt. An den gegenüberliegenden senkrechten Seiten des Balkens 12 sind sich von ihm nach unten erstreckende feste Federkontakte 13 und ihre Halter 14 befestigt, durch welche die Kontaktdrücke in bekannter Weise eingestellt werden können. Ein Kontaktbetätigungsbalken 15 in Form einer ebenen Isolierstoffplatte ist an jedem Ende durch ein Paar von ebenen biegsamen Beryllium-Kupferbändern 16 an dem Balken 12 so aufgehängt, daß die Balken 12 und 15 gewöhnlich annähernd in derselben senkrechten Ebene liegen. An der Mitte des Kontaktbetätigungsbalkens 15 ist ein Anker 17 in Form einer ebenen magnetiSiierbaren Metallscheibe befestigt, die so liegt und so bemessen ist, daß sie sich in axialer Ausrichtung mit der Öffnung 7 im Polstück 6 befindet, in weleher sie sich axial bewegt, wenn die Wicklung 4 erregt und enterregt wird, wobei der vorstehende Zapfen 8 des inneren Kernes 1 sich durch in axialer Ausrichtung befindliche Bohrungen 18 und 19 des Ankers 17 bzw. des Kontaktbetätigungsbalkens 15 erstreckt. Eine ebene Platte 28 aus nichtmagnetischem Material ist an derjenigen Seite des Ankers 17 befestigt, die der senkrechten Flache des freien Endes des inneren Kernes 1 benachbart ist. An dem Kontaktbetätigungsbalken 15 sind an Stellen, die zwischen den obengenannten festen Kontakten 13 liegen, Kontakte 20 befestigt, welche die beweglichen Kontakte des Relais bilden, und mit denen elektrische Verbindungen mittels biegsamer geflochtener Metalleitungen 21 hergestellt werden, deren andere Enden an geeigneten Anschlußstücken oder -klemmen 22 befestigt sind. An jedem Ende des festen Balkens 12 ist eine Blattfeder 23 befestigt, deren freies Ende auf das entsprechende Ende des Kontaktbetätigungsbalkens 15 drückt. Diese Federn liefern die Vorspannkraft, welche den Kontaktbetätigungsbalken in seiner normalen Stellung hält, wenn das Relais enterregt ist. Die Federn 23 sind mit Haltern 24 versehen, mittels deren sie eingestellt werden können. In der Normalstellung liegt der Kontaktbetätigungsbalken 15 an der Befestigungsplatte 9 an, die auf diese Weise als Relaisanschlag wirkt.

Die ganze Einrichtung kann zweckmäßig in einem Gehäuse eingeschlossen sein, das aus einem Glaszylinder 25 besteht, der zwischen eine Deckplatte 26 und eine Grundplatte 27 aus geformtem oder gepreßtem Isoliermaterial, wie z. B. einem Phenolformaldehydkunstharz, geklemmt ist, wobei die Deckplatte 26 Klemmen (nicht dargestellt) trägt, mit denen die verschiedenen elektrischen Verbindungen hergestellt werden können. Gegebenenfalls kann das Relais von einer Einsteckgrundplatte bekannter Ausbildung getragen werden, um eine schnelle und leichte Herstellung und Unterbrechung der Verbindungen des Relais mit äußeren Stromkreisen zu ermöglichen.

Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, daß bei Erregung der Wicklung 4 der Anker 17 gegen den Kern gezogen wird und, indem er den Kontaktbetätigungsbalken 15 mitnimmt, die beweglichen Kontakte 20 außer Eingriff mit den hinteren, der enterregten Stellung entsprechenden Kontakten 13 und in Eingriff mit den vorderen, der erregten Stellung entsprechenden Kontakten 13 bewegt. Die Kontakte 13 und 20 sind symmetrisch auf jeder Seite des Ankers 17 angeordnet, und sie und die Rückstellfedern 23 sind so eingestellt, daß weder, wenn der Anker 17 in Ruhe ist, noch während seiner Bewegung von der einen Stellung in die andere ein wesentliches Drehmoment erzeugt wird, welches den Kontaktbetätigungsbalken 15 und den Anker 17 außer Ausrichtung zu drehen sucht.

Es ist ersichtlich, daß die Anordnung des Polstückes 6 und des freien- Endes des inneren Kernes 1 und die Art der Aufhängung des Kontaktbetätigungsbalkens 15 eine im wesentlichen parallele Bewegung des Ankers 17 ergibt, so daß nur eine geringe Reibung zwischen den festen und beweglichen Kontakten 13 bzw. 20 vorhanden ist, während das freie Ende jeder Blattfeder 23 und die Stelle des Kontaktbetätigungsbalkens, auf der sie aufruht, sich zusammen auf demselben Weg bewegen, wenn der Anker bewegt wird, so daß dementsprechend keine Reibung und keine Abnutzung an diesen Stellen erfolgt.

Die Anordnung des Eisenkreises, bei welcher der vorspringende Zapfen 8 des inneren Kernes 1 sich durch die öffnung 7 in dem Polstück 6 und durch die öffnung 18 in dem Anker 17 erstreckt und der Kern sich in der Öffnung des Polstückes bewegt, ist derart, daß der wirksame Luftspalt auf dem ganzen Weg des Ankers im wesentlichen konstant bleibt, so daß die auf den Anker ausgeübte Anziehungskraft ebenfalls im wesentlichen konstant bleibt. Diese Konstanz der Kraft verringert oder eliminiert die Beschleunigung des Ankers, wenn er sich dem Ende seines Hubes oder Weges nähert, und verringert auf diese Weise auch den Aufschlagstoß zwischen dem Anker und dem vorderen Anschlag.

Es ist ersichtlich, daß die Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebene besondere Relaisausbildung beschränkt ist. Beispielsweise kann an Stelle der beiden äußeren Kerne ein einziger magnetisierbarer Zylinder benutzt werden, der den inneren Kern vollständig umgibt, ähnlich einem sogenannten Topfmagneten. Während das beschriebene Relais ein neutrales Gleichstromrelais ist, können die Vorteile der Erfindung auch bei polarisierten Relais erzielt werden.

Claims (3)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Elektromagnetisches Relais mit Anzuganker, gekennzeichnet durch einen magnetischen Kreis aus einem oder mehreren äußeren Kernen (2, 3) und einem inneren Kern (1), die parallel zueinander liegen, einem ein Ende dieser Kerne (1, 2, 3) überbrückenden Joch (5), einem mit einer öffnung versehenen Polstück (6), das an dem anderen Ende des äußeren Kernes bzw. an den anderen Enden der äußeren Kerne und senkrecht dazu befestigt ist, wobei die Öffnung (7) in axialer Ausrichtung mit dem inneren Kern (1) liegt, und einem Anker (17), der aus einer ebenen Platte besteht,

die axial in dieser Öffnung (7) oder gegen sie bewegbar ist und eine Bohrung (18) aufweist, durch welche sich ein axial vorstehender Vorsprung (8) des inneren Kernes (1) erstreckt.

2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (8) des inneren Kernes

(1) einen geringeren Querschnitt als der innere Kern (1) besitzt.

3. Relais nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des inneren Kernes (1) einen vorderen Anschlag für den Anker (17) bildet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen