DE1514788A1 - Electromagnetic relay with armature contacts arranged in protective tubes - Google Patents
Electromagnetic relay with armature contacts arranged in protective tubesInfo
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Description
STANDARD ELEKTHIK LORENZ AG 15 H 78 8STANDARD ELEKTHIK LORENZ AG 15 H 78 8
Stuttgart-ZuffenhausenStuttgart-Zuffenhausen
Hellmuth-Hirth-S-tr. 42Hellmuth-Hirth-S-tr. 42
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Elektromagnetisches Relais mit in Schutzrohren angeordneten AnkerkontaktenElectromagnetic relay with in protective tubes arranged anchor contacts
Die· Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais mit in Schutzrohren angeordneten Ankerkontakten, dessen Erregerspule von einer magnetisch leitenden Umhüllung aus einem wiekelbaren Band, das in Richtung des von der Erregerspule erzeugten Magnet feldes magnetisierbar ist, zur gleichzeitigen Abschirmung fremder Magnetfelder von, und Führung des eigenen von der Erregerspule erzeugten Magnetfeldes zu den Ankerkontakten, umgeben ist·The invention relates to an electromagnetic relay with in Armature contacts arranged in protective tubes, the excitation coil of which is covered by a magnetically conductive sheath made of a rockable Tape that goes in the direction of the magnet generated by the excitation coil field is magnetizable, for the simultaneous shielding of external magnetic fields from, and guidance of the own from the excitation coil generated magnetic field to the armature contacts, is surrounded
Ein solches Relais ist durch die deutsche Patentschrift Nr. 1 071 231 bekannt. Bei diesem Relais hat die die Erregerwicklung umgebende Decklage lediglich die Aufgabe, das eigene Magnetfeld zu führen und die Schutzrohrankerkontakte gegen fremde Magnetfelder abzuschirmen.Such a relay is known from German Patent No. 1,071,231. In this relay, the has the excitation winding surrounding top layer only has the task of guiding its own magnetic field and counteracting the protective tube armature contacts to shield foreign magnetic fields.
Bei Relais mit in Schutzrohren angeordneten Ankerkontakten treten jedoch noch andere Schwierigkeiten auf, die konstruktiv und schaltungstechnisch gelöst werden müssen. Insbesondere ist die Funkenlöschung bei solchen Relais wichtig, da Relais mit Schutzrohrankerkontakten nur wenig leitendes Material enthalten, in dem sich dämpfende Kürzschlußkreise ausbilden können. Hier stellen die Kontaktelemente selbst die einzigen Leitpfade dar, die zu einer Dämpfung beitragen können. Diese Elemente sind aber klein und ihre Ausdehnung in Richtung des Dämpfungsstromes ist gering. Außerdem ist das verwendeteIn the case of relays with armature contacts arranged in protective tubes, however, other difficulties arise that are constructive and have to be solved in terms of circuitry. Spark quenching is particularly important in such relays, as relays with thermowell anchor contacts contain only a small amount of conductive material, in which damping short-circuit circles can develop. Here the contact elements themselves represent the only guide paths that can contribute to damping. These However, elements are small and their expansion in the direction of the damping current is small. Besides, that is used
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Material nach seinen magnetischen Eigenschaften ausgesucht und ein schlechter leiter, also zur Dämpfung denkbar ungeeignet. Demnach sind die Abschaltspitzen der Spannung an den Spulenklemmen entsprechend hoch, wenn auch kurz*Material selected according to its magnetic properties and a poor conductor, i.e. extremely unsuitable for damping. Accordingly, the switch-off peaks of the voltage at the coil terminals are correspondingly high, albeit short *
Zum besseren Verständnis dieses Problems seien zunächst die Verhältnisse bei herkömmlichen Eelais erläutert. Normale Flachrelais und viele andere Eelais enthalten Eisenkern, -anker und -joch, die genügend Leitfähigkeit für Induktionsströme haben, um die Abschaltspitzen der Spannung an den Spulenklemmen zu dämpfen. Nur sehr energiereiche Spulen, wie z.B. Wählerspulen, müssen in jedem fall mit Dämpfungsgliedern gegen die Abschältspitzen bestückt sein.For a better understanding of this problem, the relationships with conventional Eelais should first be explained. Normal Flat relays and many other relays contain an iron core, armature and yoke that have sufficient conductivity for induction currents have to switch off the voltage spikes at the coil terminals to dampen. Only very high-energy coils, such as selector coils, must in any case have attenuators against the Be equipped with peeling tips.
Weiterhin ist es bekannt, daß Eelais, deren Abfallzeit mit elektrischen Mitteln verzögert wird, keine Funkenlöschung durch Dämpfungsglieder benötigen, da die Dämpfung durch die verzögernden" Elemente bewirkt wird. Elektrisch gesehen sind die Wirkungen gleich, denn alle Dämpfungsgliedei* haben eine Wirkung gemeinsam; sie lassen den Spulenstrom in gewissem Maß weiterfließen, und sei es nur in einer Bahn, die mit der Wicklung transformatorisch gekoppelt ist (Kurzschlußwicklung). Der Erfolg ist, daß der Flußzerfall in der Spule einen vorgegebenen Spannungswert nicht überschreitet. Eine Nebenerscheinung dabei läßt sich nicht ohne besondere Vorkehrungen vermeiden, nämlich die, daß die Ankererregung auch langsamer abgebaut wird, als dies bei glatter Abschaltung der Fall wäre. Folglich ist es im wesentlichen gleichgültig, ob die Dämpfung durch einen Kurzschlußpfad im Eelais, dessen Spule oder durch eine äußere Dämpfungsanordnung aus Diode und Widerstand oder Kondensator und Widerstand erreicht wird; alle führen sie auch zu einer gewissen Verzögerung des Eelais in Anzug und/oder Abfall.Furthermore, it is known that relays, the fall time of which is delayed by electrical means, do not have spark quenching need by attenuators, since the attenuation is effected by the decelerating "elements. Are seen electrically the effects are the same, because all attenuators have one Effect together; they allow the coil current to continue to flow to a certain extent, even if only in a path that coincides with the Winding is coupled by means of a transformer (short-circuit winding). The success is that the flux decay in the coil does not exceed a predetermined voltage value. A byproduct this cannot be avoided without special precautions, namely that the armature excitation also dissipates more slowly than would be the case with a smooth shutdown. Consequently, it is essentially unimportant whether the damping by a short-circuit path in the relay, its coil or by an external damping arrangement of diode and resistor or Capacitor and resistor is achieved; all of them also lead to a certain delay of the Eelais in suit and / or waste.
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SEI/Reg. 11 134 . .SEI / Reg. 11 134. .
Da bei Relais mit Schutzrohrankerkontakten die konstruktiv bedingten dämpfenden Leitpfade fehlen, müssen Schutzrohrankerkontaktrelais im allgemeinen funkengelöscht werden. Dies geeohieht üblicherweise durch eine Reihenschaltung von Sperrdiode und Widerstand» die parallel zur Erregerepule geschaltet wird. Diese Funkenlöschglieder werden auf einer Leiterplatte angeordnet und durch Drähte mit dem anderwärts montierten Relais verbunden. Die Übliche Funkenlöschung mit Kondensator und Widerstand (RC-Glied) ist platzmäßig zu aufwendig für Relaiseohaltungan dieser Art.As in the case of relays with protective tube armature contacts, the constructive conditional attenuating guide paths are missing, protective tube armature contact relays generally have to be spark extinguished. This is usually done by connecting a blocking diode and resistor in series, which are connected in parallel to the excitation coil will. These spark suppressors are placed on a printed circuit board and wired to the other mounted Relay connected. The usual spark quenching with capacitor and resistor (RC element) is too expensive in terms of space Relay hold on this type.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, den üblichen Aufwand zur Funkenlöschung von Schutzrohrankerkontaktrelais zu verringern. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht» daß zur Dämpfung der Abschältspitzen an den Spulenklemmen der Erregerwicklung sowohl unter der eigentlichen Erregerwicklung als auch fiber der Erregerwicklung mehrere Lagen elektrisch und/oder magnetisch leitender Metallfolie angeordnet sind.The invention is based on the task of eliminating the usual expenses for spark extinguishing of protective tube armature contact relays to decrease. According to the invention this is achieved in that for damping the peaks at the coil terminals of the excitation winding as well as under the actual excitation winding as well as several electrical layers over the excitation winding and / or magnetically conductive metal foil are arranged.
Gemäß einer Ausbildung der Erfindung bestehen die auf der Erregerwicklung angeordneten Folienwicklungen ganz oder teilweise aus mehreren Lagen blanker Kupferfolie«According to one embodiment of the invention, the insist on Excitation winding arranged foil windings wholly or partially made of several layers of bare copper foil «
Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung bestehen die unterhalb und auf der Erregerwicklung angeordneten Folienwicklungen ganz oder teilweise aus mehreren Lagen leitender» weichferromagnetischer Folie.According to a further embodiment of the invention, there are Foil windings arranged below and on the excitation winding, wholly or partially, made of several layers of conductive »soft ferromagnetic foil.
Der verlängernde Einfluß der Ummantelung auf die Anzugs- und Abfallzeiten des Relais wird gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung dadurch vermindert, daß die unterhalb der Erregerwicklung liegende Folienwicklung im Bereich der Arbeitsluftspalt« der Schutzrohrankerkontakte eine ringförmige Aussparung aufweist.The lengthening influence of the jacket on the tightening and Fall times of the relay is according to a further training the invention is reduced by the fact that the foil winding located below the excitation winding has an annular recess in the area of the working air gap of the protective tube armature contacts.
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In diese ringförmige Aussparung kann gemäß weiterer Ausgestaltung der Erfindung ein magnetisch isolierendes Zwischenstück aus isolierender Folie gewickelt werden.According to a further embodiment of the invention, a magnetically insulating intermediate piece made of insulating film can be wound into this annular recess.
Zur Schaffung zusätzlicher dämpfender Leitwege können in weiterer Ausbildung der Erfindung die Endscheiben gana oder teilweis· aus Kupfer und/oder aus einem anderen auch ferromagnetieehem» elektrisch leitendem Metall bestehen» das durch Lack oder Folie isoliert ist.To create additional damping routes, in a further embodiment of the invention, the end disks can be gana or partially made of copper and / or another ferromagnetic material » electrically conductive metal »which is isolated by lacquer or foil.
In der letzten Zeit sind elektrische Spulen bekannt geworden» die ähnlich wie Kondensatoren aus einseitig isolierter Folie» vorzugsweise Aluminiumfolie gewickelt sind. Die deutsche Auslegeschrift Mr* 1 202 902 zeigt eine solche Spule aus anodisch oxydiertem Aluminiumband.Lately electrical coils have become known »which, like capacitors, are made from one-sided insulated foil» are preferably wrapped in aluminum foil. The German Auslegeschrift Mr * 1 202 902 shows such a coil made of anodically oxidized aluminum strip.
Auegehend τοη diesem bekannten Stand der Technik besteht eine besonders vorteilhafte Ausbildung der vorliegenden Erfindung darin» daß die Erregerwicklung des Relais aus einseitig isoliertem Metallband gewickelt ist. In diesem Fall wird vorzugsweise die gesamte Spule» d.h. die unter der Erregerwicklung angeordnete Folienwicklung» die aus Metallband bestehende Srregerwiok- « lung selbst und die auf der Erregerwicklung angeordnete abschirmende Folienwicklung in einem einzigen fortlaufenden Arbeitsgang auf einer Wickelmaschine hergestellt.On the basis of this known prior art, there is one particularly advantageous embodiment of the present invention in that »the excitation winding of the relay is wound from metal tape insulated on one side. In this case it is preferred the entire coil »i.e. the foil winding arranged under the exciter winding» the Srregerwiok consisting of metal strip « ment itself and the shielding foil winding arranged on the excitation winding are produced in a single continuous operation on a winding machine.
Bas elektromagnetische Relais nach der Erfindung weist verschiedene Vorteile auf. So ist z.B. die Arbeite-» Material- und Platzersparnis durch das Wegfallen der herkömmlichen Funkenlöschglieder erheblich. Da das Relais selbst nur wenig teurer ist als die bekannten Anordnungen ohne Dämpfungswicklungen und die Ersparnis an Aufwand und Arbeit diese geringen Mehrkosten weit überwiegt, stellt das Relais ein außerordentlich wirtschaftliches Bauteil dar. Wird die gesamte Spule des RelaisThe electromagnetic relay according to the invention has several advantages. For example, the work- »Material and Considerable space savings due to the elimination of conventional spark extinguishing elements. Because the relay itself is only a little more expensive is this low additional cost than the known arrangements without damping windings and the saving in effort and work by far, the relay is an extremely economical component. The entire coil of the relay
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aus Bandmaterial hergestellt» so ergibt sich der besondere Vorteil« daß das Relais in einer Einrichtung ähnlich der zum Wickeln von Kondensatoren unmittelbar im Anschluß an die Herstellung der Schutzrohrankerkontakte gefertigt werden kann. Eine solche Maschine kann das Heiais nach der Erfindung voll-, ständig automatisch einbaufertig herstellen.made from strip material »this is how the special one emerges Advantage «that the relay in a facility similar to that of the Winding of capacitors immediately after production the thermowell anchor contacts can be manufactured. Such a machine can fully meet the requirements of the invention, always automatically produce ready-to-install.
Sie Erfindung wird an Hand einer Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Relais dargestellt.You invention is described using a drawing. In the drawing shows an embodiment of the relay according to the invention.
Die magnetisierbare obere Schirmlage 1 ist aus mehreren Schichten Bandes gewickelt, das nicht einseitig isoliert, sondern blank ist und Kontakt zu beiden benachbarten Lagen hat. Die Polschuhe 2 und 3 unter der Erregerwicklung 4 sind aus gleichem Material ebenso gewickelt. Zwischen den Polschuhen 2 und 3 bleibt im Bereich des Arbeitsluftspaltes 5 der Ankerkontakte 6 und 7 eine kurze Strecke magnetisch offen und wird mit Isolierfolie 8 ausgefüllt. Die Erregerwicklung 4 kann sowohl aus einer herkömmlichen Drahtwicklung bestehen als auch vorzugsweise aus einseitig isoliertem Metallband gewickelt sein, dessen Isolierung an den Kanten etwas übersteht. Die Endscheiben 9 und 10 der Spule sind ebenfalls metallisch und magnetisch leitend.The magnetizable upper shield layer 1 consists of several Layers of tape that is not isolated on one side, but bare and in contact with both adjacent layers Has. The pole shoes 2 and 3 under the field winding 4 are also wound from the same material. Between the pole pieces 2 and 3 remains magnetically open for a short distance in the area of the working air gap 5 of the armature contacts 6 and 7 and is filled with insulating foil 8. The excitation winding 4 can consist of a conventional wire winding as well as preferably be wound from metal tape insulated on one side, the insulation of which protrudes slightly at the edges. The end plates 9 and 10 of the coil are also metallic and magnetically conductive.
Eine thermoplastische Unterlage unter den Polschuhen 2 und 3, eine thermoplastische Isolation des Metallbandes der Erregerwicklung 4 und eine thermoplastische Deckfolie können in einem Wärmeprozeß polimerisiert werden und das ganze Relais zu einer festen Einheit verbinden. Die überstehenden Enden der Isolierung der Erregerwicklung 4 kleben dabei die Endscheiben 9 und 10 fest.A thermoplastic pad under the pole pieces 2 and 3, a thermoplastic insulation of the metal strip of the excitation winding 4 and a thermoplastic cover film can in one Thermal process are polymerized and connect the whole relay to a solid unit. The protruding ends of the insulation of the excitation winding 4, the end disks 9 and 10 stick to it.
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Bestehen die Dämpfungswicklungen 1, 2 und 3 sowie die Endscheiben 9 und 10 aus Kupfer, kann die ganze Spule tropenfest verlötet werden.There are damping windings 1, 2 and 3 as well as the end plates 9 and 10 made of copper, the whole coil can be soldered tropicalized.
Die gesamte zirkuläre Leitfähigkeit der verschiedenen aufgebrachten Strompfade kann leicht so bemessen werden» daß eine Abschaltspitzenspannung an den Klemmen der Erregerwicklung 4 von z.B. 100 V bis 250 V nicht überschritten wird und ein gefährliches Maß für Eontakte und Halbleiter nioht überschreitet.The total circular conductivity of the various applied Current paths can easily be dimensioned in such a way that there is a switch-off peak voltage at the terminals of the field winding 4 of e.g. 100 V to 250 V is not exceeded and a dangerous one Dimension for contacts and semiconductors does not exceed.
8 Patentansprüche8 claims
1 Bl. Zeichng« mit 1 Fig.1 sheet drawing «with 1 fig.
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