DE1564205C3 - Elektromagnetisches Relais - Google Patents
Elektromagnetisches RelaisInfo
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Description
führungsteile sind vorzugsweise auf gedruckten Schaltungsplatten
angeordnet, die in Koordinatenschaltern Verwendung finden.
Die Erfindung wird an Hand von Zeichnungen beschrieben.
In den Zeichnungen zeigt ■
F i g. 1 eine abgeschlossene Kontaktanordnung, von der Seite gesehen, aufgeschnitten,
F i g. 2 die Kontaktanordnung nach F i g. 1 in räumlicher Darstellung,
Fig.3 eine Draufsicht auf die Kontaktanordnung, "o
wobei die Abdeckkappe entfernt ist,
Fig.4 eine schematische Darstellung eines elektromagnetischen
Mehrfachkontakt-Schwachstromrelais, das zwei Kontaktanordnungen gemäß F i g. 1 und 2
enthält,
F i g. 5 eine schematische Darstellung einer anderen Relaisform mit Kontaktanordnungen gemäß F i g. 1
und 2,
F i g. 6 eine schematische Darstellung einer weiteren Relaisform mit zwei Paaren von Kontaktanordnungen,
die auf einer gedruckten Schaltungsplatte angeordnet sind,
F i g. 7 eine Seitenansicht des in F i g. 6 dargestellten Relais und der gedruckten Schaltungsplatte,
■ F i g. 8 eine schematische Darstellung einer weiteren Relaisform mit zwei Paaren von Kontaktanordnungen,
F i g. 9 eine schematische Darstellung eines Relais mit wiederum abweichender Anordnung der Kontakteinheiten.
In den Fig. 1 bis 3 ist eine Kontaktanordnung gezeigt,
die einen Weicheisenring 10 enthält, in dessen Mittelbohrung ein Nickeleisen-Röhrchen 11 mittels
eines isolierenden Ringes 12, der z. B. aus Glas bestehen kann, hermetisch eingeschmolzen ist. Das Röhrchen
11 stellt das feste Kontaktteil und ein magnetisches Polstück dar, wobei seine ringförmige Stirnfläche
13 als kontaktgebende Fläche ausgebildet ist. Das andere, bewegliche Kontaktteil besteht aus einem Anker
in Gestalt einer elastischen Membran 14 aus elektrisch und magnetisch leitendem Werkstoff, wie z.B. einer
Nickel-Eisen-Legierung, die an ihrem Rand am Weicheisenring 10 mittels einer Abdeckkappe 15 gehalten'
wird, die ihrerseits mit dem Weicheisenring 10 hermetisch verbunden ist. Ein Abstandsring 16 stellt sicher,
daß die Membran 14 während ihrer Ruhestellung mit ihrer zentralen Kontaktfläche 18 einen genügend großen
Kontaktabstand zu der als Gegenkontakt wirkenden Stirnfläche 13 des Röhrchens 11 einhält. Die Membran
14 ist mit einer Anzahl von Schlitzen 17 versehen, deren Länge sehr viel größer ist als deren Breite, und
die dazu dienen, die Elastizität der Membran 14 zu vergrößern und dadurch die aufzuwendende Kraft zur
Auslenkung der Kontaktfläche 18 gegen die kontaktgebende Stirnfläche 13 zu verringern. Die Schlitze 17 verlaufen
kreisbogenförmig von der zentralen Kontaktfläehe 18 der Membran 14 zu ihrer Randzone 19, so daß
die Kontaktfläche 18 über drei schmale, längliche Metallzungen 20 mit dem Weicheisenring 10 in Verbindung
steht. Die Abdeckkappe 15 kann aus isolierendem Werkstoff (z. B. Keramik) oder aus Metall bestehen.
Vorzugsweise ist sie jedoch aus ferromagnetischem Material hergestellt, z. B. Ferrit oder Magnetwerkstoff,
weil dadurch der effektive Fluß im Luftspalt zwischen Anker und festem Kontaktteil vergrößert und die Leistungsfähigkeit
der Anordnung verbessert wird. Das Röhrchen 11 ist an seinem der Kontaktstelle abgewandten
Ende 21 hermetisch verschlossen. Dieses Verschließen des Röhrchens 11 kann an einer beliebigen
Stelle des Fertigungsverfahrens erfolgen. Die Anschlüsse der Anordnung bestehen aus Kontaktstiften (nicht
dargestellt), die am Weicheisenring 10 und am Röhrchen 11 befestigt sind und über deren Umfang hinausragen.
Die oben beschriebene Anordnung weist also ein hermetisch verschlossenes Gehäuse auf, das teilweise
die Form eines flachen Zylinders hat, wobei die Membran 14 und das Röhrchen 11 in das Gehäuse derart
eingeschmolzen sind, daß die Membran 14 in einer diametrischen Ebene des Zylinders liegt und das Röhrchen
11 entlang der Zylinderachse angeordnet ist. Eine solche Kontaktanordnung ist in dem deutschen Hauptpatent
12 57 971 (H. S. Woodhead 4) beschrieben.
Die Fig.4 zeigt ein Paar abgeschlossener Kontaktanordnungen
41, 42 von der in den F i g. 1 und 2 gezeigten Art, deren feste Kontaktteile jeweils parallel nebeinander
liegen. Eine einfache Erregerspule 43 umschließt die beiden festen Kontaktteile und ein U-förmiges
magnetisches Joch 44 vervollständigt den magnetischen Kreis für die beiden dargestellten Kontaktanordnungen.
Die magnetischen Hauptflußpfade durch die zwei Anordnungen, die über das feste Kontaktteil
und das bewegliche Kontaktteil jeder Anordnung verlaufen, liegen in Serie, und das magnetische Joch 44
verbindet die beweglichen Kontaktteile der beiden Anordnungen.
In Fi g. 5 sind zwei Paare abgeschlossener Kontaktanordnungen
gezeigt, wobei in jedem Paar die festen Kontaktteile einander in koaxialer Lage zugewandt
sind und beide Paare mit jeweils einem beweglichen Kontaktteil aneinander anstoßend hintereinander liegen.
Je eine Erregerspule 51, 52 umgibt ein Paar der festen Kontaktteile; beide Erregerspulen 51, 52 sind in
Serie geschaltet. Die abgeschlossenen Kontaktanordnungen und die Spulen können in der dargestellten Zusammenstellung
z. B. durch Vergießen gehalten werden. Anschlußstifte 53 können dazu dienen, das Relais
z. B. mit einer gedruckten Schaltungsplatte zu verbinden. Die magnetischen Hauptflußpfade durch alle vier
Kontaktanordnungen liegen in Serie.
Nach den F i g. 6 und 7 sind zwei Paare abgeschlossener Kontaktanordnungen nebeneinander angeordnet,
wobei die zwei festen Kontaktteile eines jeden Paares einander in koaxialer Lage zugewandt sind. Je eine Erregerspule
61, 62 umgibt die festen Kontaktteile eines Paares; beide Erregerspulen 61, 62 sind in Serie geschaltet,
obwohl eine Parallelschaltung ebenfalls möglich ist. Zwei Flußführungsplatten 63, 64 aus Magnetwerkstoff
mit niedriger Reluktanz liegen jeweils seitlich neben zwei beweglichen Kontaktteilen der Kontaktanordnungen
verschiedener Paare. Wenn die Abdeckkappen der abgeschlossenen Gehäuse nicht aus
elektrisch isolierendem Material hergestellt sind, müssen die Flußführungsplatten 63,64 von den Abdeckkappen
durch andere Mittel elektrisch isoliert werden. Jede Flußführungsplatte 63, 64 verbindet zwei bewegliche
Kontaktteile verschiedener Kontaktpaare in der dargestellten Weise. Das Relais kann durch die beiden Flußführungsplatten
63, 64 zusammengehalten werden, indem diese mit den abgeschlossenen Kontaktanordnungen
verklebt werden oder die Flußführungsplatten und die abgeschlossenen Kontaktanordnungen werden
durch Vergießen vereinigt.
Die F i g. 6 und 7 zeigen weiterhin, wie das eben beschriebene Relais in einem Kreuzpunktschalter verwendet
werden kann, der z. B. bei Fernsprechvermittlungseinrichtungen Anwendung findet. Eine Anzahl
von Relais ist in einer koordinatenmäßigen Matrix angeordnet und auf einer gedruckten Schaltungsplatte angebracht,
auf die einige der zum Durchschalten der Kreuzungspunkte benötigten Leiterbahnen aufgebracht
sind. Es wird vorausgesetzt, daß bei jeder Schalterbetätigung eine Vierdrahtleitung durch die Matrix
durchzuschalten ist. Die gedruckte Schaltungsplatte ist auf einer Seite mit parallelen Leiterbahnen in
Fünfergruppen bedruckt, und die Relais sind auf der
tungsplatte benutzt werden. Abgesehen von der Spulenanordnung
ist dieses Relais ganz ähnlich dem in F i g. 5 gezeigten Relais aufgebaut.
Bei den bisher beschriebenen Relais war das Paar oder waren die Paare von abgeschlossenen Kontaktanordnungen
jeweils so ausgebildet, daß die beiden festen Kontaktteile nahe beinander lagen, so daß eine einfache
Erregerspule beide festen Kontaktteile umschließen konnte. Es könnte jedoch notwendig sein, die Kon
anderen Seite der Platte in Reihen angeordnet, so daß .«, takteinheiten in umgekehrter Zusammenstellung an
ordnen zu müssen. F i g. 9 zeigt ein Paar abgeschlossener Kontakteinheiten, die mit den Gehäusen Rücken an
Rücken angeordnet sind. Dieses Relais weist zwei Erregerspulen 91, 92, eine für jede Einheit, und ein U-förmiges,
magnetisches Joch 93 auf, das die zwei festen Kontaktteile verbindet.
Die besonderen Anordnungen von abgeschlossenen Kontakteinheiten innerhalb eines Vielfachkontaktrelais
der oben beschriebenen Art, wobei der magnetische
Platte verlötet, die die Eingangsleiter der Relaisreihe darstellen. In jeder Reihe sind die abgeschlossenen
Kontaktanordnungen der Relais, die die gleiche numerische Lage einnehmen, mit der gleichen Leiterbahn 71
verbunden. Die vier Anschlußstifte 73 der beweglichen Kontaktteile erstrecken sich ebenfalls durch die Platte
jede Reihe einer Gruppe von fünf Leiterbahnen zugeordnet ist.
Die F i g. 6 und 7 zeigen einen Teil der gedruckten
Schaltungsplatte 70 mit einer Gruppe von fünf parallelen Leiterbahnen 71 auf einer Seite und einem Relais
auf der anderen Seite der Schaltungsplatte 70. Das Relais ist durch Anschlußstifte befestigt, die von den beiden Enden der doppelten Erregerspule, von den vier
festen Kontaktteilen und von den vier Platten, die die
beweglichen Kontaktteile tragen, herausragen. Die vier κ· Hauptflußpfad durch alle Kontakte, d. h. durch das feste Anschlußstifte 72 der vier festen Kontaktteile ragen Kontaktteil und durch das bewegliche Kontaktteil jedurch die Platte hindurch und sind mit vier der fünf der Einheit, in Serie liegen, unterstützt die Arbeitsweise parallelen Leiterbahnen 71 auf der anderen Seite der des Relais. Ein Vorteil dieser Anordnung besteht darin,
Schaltungsplatte 70 mit einer Gruppe von fünf parallelen Leiterbahnen 71 auf einer Seite und einem Relais
auf der anderen Seite der Schaltungsplatte 70. Das Relais ist durch Anschlußstifte befestigt, die von den beiden Enden der doppelten Erregerspule, von den vier
festen Kontaktteilen und von den vier Platten, die die
beweglichen Kontaktteile tragen, herausragen. Die vier κ· Hauptflußpfad durch alle Kontakte, d. h. durch das feste Anschlußstifte 72 der vier festen Kontaktteile ragen Kontaktteil und durch das bewegliche Kontaktteil jedurch die Platte hindurch und sind mit vier der fünf der Einheit, in Serie liegen, unterstützt die Arbeitsweise parallelen Leiterbahnen 71 auf der anderen Seite der des Relais. Ein Vorteil dieser Anordnung besteht darin,
- - - - daß das Ansprechen des empfindlichsten Einzelkontak
tes die Reluktanz des magnetischen Kreises des Relais herabsetzt und dadurch die zum Ansprechen der übrigen
Kontakte verfügbare magnetomotorische Kraft vergrößert. Dieser Vorgang pflanzt sich fort und ergibt
einen sehr kleinen Bereich für die Ansprechcharakteri-
und sind je mit einem von vier Ausgangsleitern verbun- w stik; kleiner als der Bereich, der mit verschiedenen Einden
(nicht gezeigt), die in der Form von an sich bekann- fachkontakten erreicht werden kann. Eine ähnliche
ten Draht- oder Bandkabeln ausgeführt sein können. Verbesserung tritt bei der Abfallcharakteristik auf. Der
Die Relais mit der gleichen numerischen Lage in jeder erste abfallende Kontakt vergrößert die Reluktanz des
Reihe sind mit der gleichen Gruppe von vier Ausgangs- magnetischen Kreises und unterstützt dadurch das Ableitern
verbunden. Ein Anschlußtift 74 ragt von einem .is fallen der empfindlicheren Kontakte des Relais.
Ende der doppelten Erregerspule durch die Platte hin- Die abgeschlossenen Kontaktanordnungen, die in
durch und ist mit der fünften der fünf parallelen Leiterbahnen 71 auf der anderen Seite der Platte verlötet.
Dieses Ende der doppelten Erregerspule eines jeden
Relais in der gleichen Reihe ist mit derselben Leiter- 4o bildet sein. Sie sollten jedoch folgende Haupteigenbahn
verbunden. Ein Anschlußstift 75 vom anderen schäften aufweisen: Ein hermetisch abgeschlossenes
Ende der doppelten Erregerspule erstreckt sich eben- Gehäuse, eine flache, elastische Membran aus elekfalls
durch die Platte und ist mit einem Leiter in Form trisch und magnetisch leitendem Werkstoff, die in das
einer an sich bekannten Verdrahtung oder eines Teiles Gehäuse entlang einer Randzone eingeschmolzen ist
des gleichen Bandkabels verlötet, das die vier Aus- 45 und einen sich nach innen erstreckenden Anker aufgangsleiter
trägt. Die doppelten Erregerspulen der Re- weist, der ein bewegliches Kontaktteil bildet, und ein
lais mit der gleichen numerischen Lage in jeder Reihe festes Teil aus elektrisch und magnetisch leitendem
sind mit dem selben Draht- oder Bandkabel verbunden. Werkstoff, das ebenfalls in das Gehäuse eingeschmol-Eine
andere Möglichkeit als die Anwendung an sich zen ist und ein Kontaktteil und magnetisches Polstück
bekannter Verdrahtungen oder. Bandkabel liegt darin, >o bildet, das mit dem beweglichen Kontaktteil zusamdie
gedruckte Schaltungsplatte auf beiden Seiten mit menarbeitet.
aufgedruckten Leiterbahnen zu versehen, die alle nöti- Vorzugsweise wird bei dieser Art abgeschlossener
gen Anschlüsse für die Schalteranordnung enthalten. Kontakte ein Teil des Gehäuses in Form einer Abdeck-
F ig. 8 zeigt zwei Paare von abgeschlossenen Kon- kappe aus ferromagnetischem Material ausgeführt, die
takteinrichtungen, wobei in jedem Paar die festen Kon- 55 eine Seite der Membran abschließt und ein weiteres
takteile einander in koaxialer Lage zugewandt sind und flußführendes Teil zur Verstärkung des Effektivflusses
beide Paare mit jeweils einem beweglichen Kontaktteil im Luftspalt zwischen Anker und festem Kontaktteil
aneinander anstoßend hintereinander liegen. Eine ein- bildet.
fache Erregerspule 80 umgibt beide Paare der Kontakt- Bei den beschriebenen verschiedenen Ausbildungen
anordnungen. Die abgeschlossenen Kontakte und die 60 von Mehrfachkontaktrelais können selbstverständlich
Spule können in der dargestellten Anordnung z. B. ver- auch solche Kontakteinheiten Anwendung finden, degossen
werden, und die Kontaktstifte 81 können zur ren festes Kontaktteil aus einem ferromagnetischen
Befestigung des Relais z. B. auf einer gedruckten Schal-
den Relaisausbildungen nach der Erfindung benutzt werden, müssen nicht unbedingt genau gleich wie die in
den F i g. 1 bis 3 gezeigten Kontaktanordnungen ausge-
Stab besteht.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Elektromagnetisches Relais mit mehreren Kontaktanordnungen, deren Kerne unlösbar in gegen
die Kerne elektrisch isolierte Träger eingesetzt sind und deren die Träger durchdringende freie Kernenden
zusammen mit einem gegenüberstehenden Teil federgelagerter, magnetisierbarer Anker die Kontakte
des Relais bilden, wobei die magnetisch und elektrisch leitenden Kerne aus Röhrchen bestehen,
die gleichzeitig zum Evakuieren der Kontaktkammern oder zum Füllen derselben mit einem an sich
bekannten Schutzgas dienen und deren den Kontaktstellen abgewandte Enden hermetisch verschlossen
sind nach Hauptpatent 12 57971, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktanordnungen
(z. B. 41, 42) paarweise nebeneinanderliegend, paarweise einander spiegelbildlich gegenüberstehend,
doppelt-paarweise hintereinander oder doppelt-paarweise nebeneinander mit geeigneten
Jochen (44, 93) oder Flußführungsplatten (63, 64) in magnetischer Reihenschaltung angeordnet
sind.
2. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kontaktanordnungen
(41, 42) mit ihren gegeneinander gerichteten, parallel nebeneinander liegenden festen Kontaktteilen
innerhalb einer Erregerspule (43) angeordnet sind und daß ein U-förmiges magnetisches
Joch (44) die beiden beweglichen Kontaktteile der Kontaktanordnungen (41, 42) magnetisch miteinander
verbindet.
3. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei Paare einander
mit ihren festen Kontaktteilen spiegelbildlich gegenüberstehender Kontaktanordnungen, deren
feste Kontaktteile jeweils paarweise von einer Erregerspule (51, 52) umschlossen sind, hintereinander
angeordnet sind. . ....··■:..,
4. Elektromagnetisches Relais, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei Paare einander
mit ihren festen Kontaktteilen spiegelbildlich gegenüberstehender Kontaktanordnungen, deren
feste Kontaktteile jeweils paarweise von einer Erregerspule (61, 62) umschlossen sind, nebeneinander
angeordnet sind und daß je zwei bewegliche Kontaktteile zweier verschiedener Paare durch Flußführungsplatten
(63,64) magnetisch verbunden sind.
5. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß je zwei Paar einander
mit ihren festen Kontaktteilen spiegelbildlich gegenüberstehender Kontaktanordnungen hintereinander
angeordnet sind und daß eine einfache Erregerspule (80) beide Kontnktpaare umgibt.
6. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Kontaktanordnungen
einander mit ihren beweglichen Kontaktteilen spiegelbildlich gegenüberstehend innerhalb
eines U-förmigen Joches (93), das die beiden festen Kontaktteile magnetisch miteinander verbindet, angeordnet
sind und daß jedes feste Kontaktteil von einer Erregerspule (91,92) umschlossen ist.
7. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktanordnungen,
Erregerspulen und Flußführungsteile auf gedruckten Schaltungsplatten (z. B. 70) angeord-Die
Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais
ίο mit mehreren Kontaktanordnungen, deren Kerne unlösbar
in gegen die Kerne elektrisch isolierte Träger eingesetzt sind und deren die Träger durchdringende
freie Kernenden zusammen mit einem gegenüberstehenden Teil federgelagerter, magnetisierbarer Anker
is die Kontakte des Relais bilden, wobei die magnetisch
und elektrisch leitenden Kerne aus Röhrchen bestehen, die gleichzeitig zum Evakuieren der Kontaktkammern
oder zum Füllen derselben mit einem an sich bekannten Schutzgas dienen und deren den Kontaktstellen abgewandte
Enden hermetisch verschlossen sind nach Hauptpatent 12 57 971.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, vorteilhafte Mehrkontaktrelaisanordnungen mit dem elektromagnetischen
Relais nach dem Hauptpatent 12 57 971 zu schaffen. Besonderer Wert gelegt wird hierbei auf
Anwendungsbereiche in Fernsprechvermittlungseinrichtungen, wie z. B. Koordinatenschaltern. Erfindungsgemäß
wird dies dadurch erreicht, daß die Kontaktanordnungen paarweise nebeneinanderliegend, paarweise
einander spiegelbildlich gegenüberstehend, doppeltpaarweise hintereinander oder doppelt-paarweise nebeneinander
mit geeigneten Jochen oder Flußführungsplatten in magnetischer Reihenschaltung angeordnet
sind.
Gemäß einer Ausbildung nach der Erfindung sind zwei Kontaktanordnungen mit ihren gegeneinander
gerichteten, parallel nebeneinander liegenden festen Kontaktteilen innerhalb einer Erregerspule angeordnet,
und ein U-förmiges magnetisches Joch verbindet die beiden beweglichen Kontaktteile der Kontaktanordnungen
magnetisch miteinander.
Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung sind je zwei Paare einander mit ihren festen Kontaktteilen
spiegelbildlich gegenüberstehender Kontaktanordnungen, deren feste Kontaktteile jeweils paarweise von
einer Erregerspule umschlossen sind, hintereinander angeordnet.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind je zwei Paare einander mit ihren festen Kontaktteilen spiegelbildlich
gegenüberstehender Kontaktanordnungen, deren feste Kontaktteile jeweils paarweise von einer Erregerspule
umschlossen sind, nebeneinander angeordnet, und je zwei bewegliche Kontaktteile zweier verschiedener
Paare sind durch Flußführungspiatten ma-
.S5 gnetisch verbunden.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß je zwei Paare einander mit ihren festen Kontaktteilen
;. spiegelbildlich gegenüberstehender Kontaktanordnungen
hintereinander angeordnet sind und daß eine einfaehe Erregerspule beide Kontaktpaare umgibt.
Gemäß einer weiteren Ausbildung nach der Erfindung sind zwei Kontaktanordnungen einander mit ihren
beweglichen Kontaktteilen spiegelbildlich gegenüberstehend innerhalb eines U-förmigen Joches, das die
beiden festen Kontaktteile magnetisch miteinander verbindet, angeordnet, und jedes feste Kontaktteil ist
von einer Erregerspule umschlossen.
Die Kontaktanordnungen, Erregerspulen und Fluß-
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB5299065 | 1965-12-14 | ||
DEJ0032389 | 1966-12-03 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1564205C3 true DE1564205C3 (de) | 1977-04-14 |
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