DE2045831A1

DE2045831A1 - Elektromagnetisches Relais

Info

Publication number: DE2045831A1
Application number: DE19702045831
Authority: DE
Inventors: Harry Stanley Harlow Essex Woodhead (Großbritannien) G02f
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1969-09-18
Filing date: 1970-09-16
Publication date: 1971-03-25
Also published as: BE756309R; GB1257698A; NL7013654A; IE34267L; ZA704527B; ES383726A1; IE34267B1; CH526856A; US3626337A; FR2062254A5

Description

Patentanwalt
Dipl.-Phys. Leo Thul
Stuttgart

H.S.Woodhead - I9

INTERNATIONAL STANDARD ELECTRIC CORPORATION, NEW YORK

Elektromagnetisches Relais

Die Erfindung betrifft ein bistabiles polarisiertes elektromagnetisches Haftrelais, insbesondere für Haftkreuzpunkte in Fernsprechvermittlungsanlagen.

Durch die deutsche Auslegeschrift 1 257 971, die deutsche Offenl»gungsschrift 1 564 I89 und die deutsche Offenlegungsschrft 1 589 973 sind verschiedene elektromagnetische Relais mit Membrankontakten bekannt, die in einer hermetisch verschlossenen Kontakteinheit untergebracht sind. Ausgehend von den erwähnten Literaturstellen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, durch Änderung bzw. Weiterbildung der dort gezeigten und beschriebenen Relaisausführungen ein bistabiles polarisiertes elektromagnetisches Haftrelais zu schaffen, das auch für Haftkreuzpunkte in Pernsprechvermittlungsanlagen verwendbar ist. Erfindungsgemäss wird dies erreicht durch zwei Kontakteinheiten, die an den entgegengesetzten Enden eines stabförmlgen Dauermagneten angeordnet sind, wobei eine Wandung jeder Kontakteinheit durch ein inneres magnetisches Glied oder mehrere innere magnetische Glieder gebildet wird, die eine öffnung eines äusseren magnetischen Gliedes durchdringen und in diese mittels einer unmagnetischen Glas-Metall-Verbindung eingeschmolzen sind, und innerhalb jeder Kontakteinheit ein bewegliches Kontaktstück oder mehrere bewegliche

16.Sept. 1970

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Kontaktstücke enthalten sind, die aus Lamellen aus magnetischem Werkstoff bestehen, die im wesentlichen senkrecht zur Achse der öffnung angeorrjdet sind, weiterhin dadurch, dass die Lamelle oder die Lamellen und die inneren und äusseren magnetischen Glieder jeder Kontakteinheit einen Teil eines ersten magnetischen Kreises bilden, der den Dauermagnet durchdringt, und dass die Lamellen ausserhalb eines zweiten magnetischen Kreises liegen, der den Dauermagnet ebenfalls durchdringt, dass ferner die Lamellen an ihren zugeordneten festen Kontaktstücken zur Anlage kommen oder von diesen getrennt werden, indem eine Erregerwicklung impulsmässig erregt wird, die eine Änderung des die Lamellen durchdringenden Flussanteiles durch Umlenkung eines Teiles de» Dauermagnetflusses von dem einen magnetischen Kreis in den anderen magnetischen Kreis hervorruft.

Gemäss einer Ausbildung nach der Erfindung sind ein oder beide Seiten des magnetischen Werkstoffes der Lamellen mit einem Belag aus unmagnetischem Material überzogen.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung enthält zumindest eine Kontakteinheit nur ein bewegliches Kontaktstück In Form einer Membran, deren Mittelteil die kontaktgebende Fläche des Kontaktes bildet.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung liegt die Membran mit ihrem Rand an dem zugeordneten äusseren magnetischen Glied an und weist drei oder mehrere Schlitze auf, die so ausgebildet sind, dass das Mittelteil der Membran mit ihrer Randzone über drei oder mehrere schmale bogenförmige Arme verbunden ist.

Gemäss einer Weiterbildung der Erfindung besteht die Membran aus einer Scheibe, von deren Rand drei oder mehrere gebogene Zungen ausgehen, deren Enden frei sind und als Lager- bzw. Befestigungsstellen dienen.

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Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung weisen die freien Enden jeder gebogenen Zunge ein U-förmiges Teil auf, dessen Kanten zum Rand der Scheibe im wesentlichen rechtwinklig stehen.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass zumindest eine Kontakteinheit eine Mehrzahl von beweglichen Kontaktstücken enthält, die jeweils aus einer kontaktgebenden Fläche bestehen, die durch einen Arm oder mehrere Arme mit einer Befestigungsfläche verbunden sind, die an einer in die Wandung der Kontakteinheit eingeschmolzenen Halterung befestigt ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Lamellen jeder Kontakteinheit im wesentlichen planparallel angeordnet.

Gemäss einer weiteren Ausbildung der Erfindung bilden die inneren magnetischen Glieder feste Kontaktstücke.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung weisen die festen Kontaktstücke ringförmige Kontaktflächen auf.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Kontakteinheiten hermetisch verschlossen.

Gemäss einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist der Dauermagnet von einem Rohr aus magnetischem Werkstoff umgeben, das einen Teil des zweiten magnetischen Kreises bildet und von der Erregerwicklung umschlossen ist.

Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung sind die beiden äusseren magnetischen Glieder durch eine Abdeckung aus magnetischem Werkstoff verbunden, die wenigstens teilweise die Erregerwicklung umgibt.

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Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen beschrieben, in denen zeigen:

Fig. 1 eine Kontakteinheit, aufgeschnitten;

Fig. 2 die das bewegliche Kontaktstück der Kontakteinheit bildende Membran, von oben gesehen;

Fig. j5j weitere Ausbildungen von Kontakteinte iten, auf-4, 5, 7 geschnitten;
und 9

Fig. 6, die beweglichen Kontaktstücke der Kontaktein-8 u. 10 heiten gemäss den Fig. 5 bzw. 7 bzw. 9, von oben gesehen;

Fig. 11 eine weitere Ausbildung eines beweglichen Membrankontaktstückes, in räumlicher Darstellung;

Fig. 12 ein Relais mit jeweils einer an den beiden Stirnseiten eines Stabmagneten angeordneten Kontakteinheit, von der Seite gesehen und aufgeschnitten.

Das zu beschreibende Relais ist im wesentlichen aus zwei Kontakteinheiten zusammen alt dem zugeordneten Magnetkreis und einer Erregerwicklung aufgebaut. Es soll aufgezeigt werden, dass ein weitgehend gleicher Aufbau des Magnetkreises und der Erregerwicklung mit den verschiedenen Ausbildungen der Kontakteinheit verwendet werden kann, die im folgenden beschrieben werden. Daher ist es günstig, die nachfolgende Beschreibung in zwei Teile aufzuteilen, wobei sich der erste Teil auf die verschiedenen Kontakteinheiten bezieht, während der zweite Teil den Aufbau des Magnetkreises und der Erregerwicklung betrifft.

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Die in Fig. 1 dargestellte Korrcakteinheit, die eine Ausbildung einer einfachen Arbeitskontakteimieit ist, ist auf einer Glas-Metall-Verbindung 1 aufgebaut, die dazu dient, ein inneres magnetisches Glied 2 in eine zentrale Öffnung eines ringförmigen äusseren magnetischen Gliedes 3 einzuschmelzen und dabei das innere magnetische Glied von dem äusseren sowohl magnetisch als auch elektrisch zu isolieren. Eine Membran 4 aus magnetischem Material ist an ihrem Rand so an dem äusseren magnetischen Glied jj befestigt, dass sie mit geringem Abstand über der Stirnfläche des innerer/magnetisehen Gliedes 2 liegt, die mit einer flachen Bohrung zur Bildung einer ringförmigen Kontaktflache 5 versehen ist. Die Membran 4, die in Fig. 1 im Schnitt und in Fig. 2 von oben gezeigt ist, ist in ihrem unausgelenkten Zustand eine ebene Scheibe, mit einer Randzone 6, die durch eine Anzahl von schmalen, bogenförmigen Armen 8 mit einem Mittelteil 7 verbunden ist, das die Kontakt« gebende Fläche trägt. Diese Arme 8 werden dadurch gebildet, dass aus der Membran 4 drei bogen- oder kreisförmige Schlitze 9 ausgestanzt sind, deren Länge sehr viel grosser ist als deren Breite, Diese symmetrische Anordnung dient zur Verminderung der Federrate der Membran und gibt dem Mittelteil 7 eine beträchtliche Bewegungsfreiheit durch die Herabsetzung der zu seiner Auslenkung notwendigen Kraft, während sie gleichzeitig sicherstellt, dass das Mittelteil bei seiner Anziehung gegen das innere magnetische Glied mittels magnetischer Anziehung gezwungen ist, sich im wesentlichen geradlinig in die kontaktgebende Stellung an der Kontaktfläche 5 zu bewegen. Die Glas-Metall-Verbindung 1, das innere magnetische Glied 2 und das äusaer* magnetische Glied 2 bilden zusammen eine Wandung der Kanfc&kteinheili, <Ji« cäuroh eine Kappe IQ vervollständigt wird. Diese Kappe Jcsinn in bekannter Weise durch Buckelschweissung Wß 3em üusseren mngnetieohen Glied befestigt sein, wodurch

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eine hermetisch verschlossene Anordnung erreicht wird, die Jede gewünschte Atmosphäre enthalten kann. Die Kontakte werden durch einen von aussen angelegten magnetischen Fluss betätigt, der das Innere magnetische Glied 2, die Membran 4 und das äussere magnetische Glied j5 durchdringt. Die Membran 4 muss selbstverständlich aus magnetischem Material, wie z.B. einer Nlckel-Eisen-Legierung, bestehen, und kann zur Erzielung eines geringen elektrischen Widerstandes mit einem guten Leitermaterial, wie z.B. Silber, plattiert sein. Diese Plattlerung kann mindestens an der kontaktgebenden Fläche mit einer Auflage mit guten Kontakteigenschaften, wie z.B. PaEadium oder einem anderen Edelmetall, belegt sein. Die mit der Membran zusammenarbeitende Kontaktfläche 5 des inneren magnetischen Gliedes 2 kann in ähnlicher Welse plattiert sein. Diese Beläge dienen neben der Verbesserung der elektrischen Kontakteigenschaften der Kontaktglieder auch der Herstellung des notwendigen unmagnetischen Abstandes zwischen diesen Gliedern, der verhindert, dass die magnetischen Teile in engen Kontakt miteinander kommen. Das äussere magnetische Glied kann mit einem nach innen ragenden Plansch 11 aus magnetischem Material versehen sein, der zur Konzentrierung jeglichen magnetischen Flusses dient, der die Membran in ihrem Mittelteil 7 durchdringt, so dass der Luftspalt zwischen den Inneren magnetischen Glied 2 und dem Mittelteil 7 und der Luftspalt zwischen dem Mittelteil 7 und dem Flansch 11 im magnetischen Kreis in Reihe liegen. Unter diesen Umständen übt jeder Fluss in diesem Kreis Kräfte über diese Luftspalte aus, die parallel oder, in anderen Worten, additiv sind. Wenn dieser Flansch 11 weggelassen wird, wird die Kappe 10 aus magnetieohem Material hergestellt, um einen angemessenen Rüok-BOhlusepfad für den magnetischen Fluss zwischen dem Mittelteil der Membran und dem äusseren magnetischen Glied vorzusehen.

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Die äusseren elektrischen.Anschlüsse zu den Kontakten der Einheit sind am inneren magnetischen Glied 2 und am äusseren magnetischen Glied 3 oder an der Kappe 10 angebracht.

In Fig. 3 ist eine andere Ausbildung und zwar eine einfache Ruhekontakteinheit dargestellt., die sich von der ersten dadurch unterscheidet, dass eine Erhöhung des die Einheit durchdringenden magnetischen Flusses ein Trennen der Kontakts bewirkt anstatt sie zu schliessen. Diese zweite Ausbildung stimmt mit der ersten mit Ausnahme der folgenden Merkmale überein. Erstens ist es nicht notwendig, dass die Verbindung 1 elektrisch isolierend wirkt, da das innere magnetische Glied 2 nicht als festes Kontaktstück dient; daher hat die Verbindung 1 lediglich magnetisch isolierend zu sein. Zweitens ist die Kappe 10 weggefallen und durch eine andere Konstruktion ersetzt, die aus einem elektrisch leitenden inneren Kappenteil 32 besteht, das in die zentrale Öffnung eines äusseren Kappenteiles 33 mittels einer elektrisch isolierenden Verbindung, wie z.B. einer Glas-Metall-Verbindung 31, eingeschmolzen ist. Drittens ist das innere Kappenteil 32 mit einer Edelmetall-Kontaktfläche 35 versehen, die ringförmig ausgebildet ist und gegen das Mittelteil 7 tier Membran 4 stösst, wobei dieses gerade soviel ausgelenkt wird, dass der nötige Kontaktdruck hergestellt wird. Der Begriff "Auslenkung" wird hier ebenso wie an anderer Stelle dieser Beschreibung für eine Bewegung der Membran innerhalb der elastischen Grenzen des Werkstoffes benutzt. Diese Auslenkung wird im Falle der Membran fast vollständig durch die Arme 8 begrenzt. Viertens ist eine Isolierscheibe 36 "vorgesehen, um die Membran zu hindern, mit dem inneren magnetischen Glied in engen magnetischen Kortakt zu kommen. Die äusseren elektrischen Anschlüsse zu den Kontakten dieser Einheit sind aa inneren Kappenteil 32 und am äusseren magnetischen Glied 3 oder am äusseren Kappenteil 33 angebracht.

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Die dritte Ausbildung einer Kontakteinheit ist in Fig. 4
dargestellt. Diese Einheit ist eine einfache Umschaltkontakteinheit, die alle Merkmale der ersten beiden Ausbildungen aufweist mit Ausnahme der Kappe 10 und der Isolierscheibe 36. In dieser Einheit muss die Verbindung 1, wie in der ersten Ausbildung, sowohl unmagnetisch wie elektrisch
isolierend sein. Die äusseren Anschlüsse zu den Kontakten
dieser Einheit sind am inneren magnetischen Glied 2, am
inneren Kappenteil j52 und am äusseren magnetischen Glied 3 oder am äusseren Kappenteil 33 angebracht.

Die vierte, fünfte und sechste Ausbildung, die nun beschrieben werden, sind Vielfachkontaktausbildungen der zweiten
bzw. ersten bzw. dritten Ausbildung der Kontakteinheit. Um eine Mannigfaltigkeit von Vielfachkontakten zu algen, haben die zu beschreibenden Beispiele jeweils eine unterschiedliche Anzahl von Kontakten. Es/sollte jedoch klar sein, dass
die für jede einzelne Ausbildung gewählte Kontaktzahl willkürlich ist und dieser Wahl sollte keine besondere Bedeutung bägemessen werden. Anstelle einer einfachen Membran als bewegliches Kontaktstück,weist jede der folgenden Ausbildungen eine Anzahl von im wesentlichen planparallelen Lamellen auf, welche die Grundform von Sektoren haben, die Seite an Seite gelegt die groben Umrisse einer Scheibe bilden. In der gleichen Weise wie die Membran eine kontaktgebende Fläche aufweist, die durch Arme mit einer äusseren Zone verbunden ist, mittels der sie befestigt ist, besteht jede Lamelle aus
einer Kontaktfläche, die durch einen Arm oder mehrere Arme mit einer Befestigungsfläche verbunden ist.

Die vierte Ausbildung einer Kontakteinheit, ein zweipoliger Ruhekontakt, ist in Fig. 5 dargestellt, während die Anordnung und Gestaltung ihrer Lamellen in Fig. 6 gezeigt ist. Ihr

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Aufbau gleicht dem in Fig. 3 dargestellten mit der Ausnahme, dass die Membran 4 durch zvei elastisch^ Lamellen 5'¹I ersetzt ist und dass vier Anschlussstück^ in die zentrale Öffnung des äusseren Kappenteiles 33 eingeschmolzen sind. Zwei von diesen Anschlusstücken sind Halterungen 59, an denen die Lamellen befestig+· sind und die übrigen zwei sind feste Eontaktstücke 52, die jeweils mit einer ringförmigen Edelmetallkontaktfläche versehen sind, die gegen die kontaktgebende Fläche 67 der Lamelle 5^ stösst und diese um ein geringes Mass aus ihrer Ebene auslenkt, um den nötigen Kontaktdruck herzustellen. Die Form der Lamellen ist in Fig. 6 dargestellt. Jede Lamelle besteht aus einer kontaktgebenden Fläche 67, die mit einer Befestigungsfläche 66 durch einen einzigen Arm 68 verbunden ist, der eine Seite der Lamelle umschliesst. Die Fig. 6 zeigt weiterhin mit gestrichelten Linien die Lage der Halterungen 59 und der ringförmigen Kontaktflächen öer festen Kontaktstücke 52 in bezug zu den Lamellen. Da d5e Lamellen an die Stelle der Membran getreten sind, müssen sie ebenfalls aus magnetischem Material hergestellt sein und können, wie die Membran, ebenfalls plattiert sein, um ihre Leitfähigkeit und Kontakteigenschaften zu verbessern. Die äusseren elektrischen Anschlüsse zu dieser Kontakteinheit sind an den beiden Halterungen 59 und den beiden festen Kontaktstücken 52 angebracht.

Die fünfte Ausbildung, die in den Fig. 7 und 8 dargestellt ist, ist eine dreipolige Arbeitskontakteinheit. Während bei der vierten Ausbildung eine Erhöhung des die Einheit durch dringenden magnetischen Flusses ein Trennen der Kontakte be wirkt, wird in dieser Ausbildung eine Erhöhung des Flusses zum Schliessen der Kontakte benutzt. Die Fig. 7 zeigt einen Schnitt durch eine der Lamellen während diese magnetisch

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erregt ist. Diese Ausbildung kann als Vielfachkontaktausbildung der anhand von Fig. 1 und 2 beschriebenen ersten Ausbildung betrachtet werden. Sie unterscheidet sich von dieser Ausbildung in folgender Hinsicht. Die Membran ist durch drei im wesentlichen planparallele Lamellen 74 ersetzt, die in ihrem unausgelenkten Zustand jeweils eben sind und aus einer kontaktgebenden Fläche 87 bestehen, die durch zwei Arme 88 mit ihrer Befestigungsfläche 86 verbunden sind, mit der sie an einer von drei Halterungen 79 befestigt sind. Die Halterungen sind zusammen mit den drei inneren magnetischen Gliedern 72 mittels einer Glas-Metall-Verbindung 1 in die zentrale Öffnung des ringförmigen äusseren magnetischen Gliedes 3 eingeschmolzen. Die inneren magnetischen Glieder 72 sind wie das innere magnetische Glied 2 in Fig. 1 mit ringförmigen Stirnflächen 75 versehen, welche die festen Kontaktflächen bilden, und die in ähnlicher Weise wie die Kontaktfläche 5 zur Verbesserung ihrer Kontakteigenschaften plattiert sein können. An der Stelle, an der die inneren magnetischen Glieder 72 aus der Kontakteinheit herausragen, sind diese durch ein magnetisches Joch 73 miteinander verbunden, von dem sie durch IsolierhUlsen 71 elektrisch isoliert sind. Dieses magnetische Joch 73 ist mit einem Zapfen 73a versehen. In dieser Ausbildung führt der die Kontakte betätigende magnetische Kreis über das magnetische Joch 73, von wo er sich in die inneren magnetischen Glieder 72 und in die Lamellen Ik verzweigt und anschliessend in seinem Rückführungspfad wieder vereinigt wird, der durch die Kappe 10 und das äussere magnetische Glied 3 führt. Die äusseren elektrischen Anschlüsse zu dieser Kontakteinheit sind an den drei Halterungen 79 und den drei inneren magnetischen Gliedern 72 angebracht.

Die sechste Ausbidung, die in den Fig. 9 und 10 dargestellt ist, ist eine vierpolige Umschaltkontsfceinheit, in der die Merkmale der vierten und fünften Ausbildung kombiniert sind.

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Jede Lamelle Qk, die in ihrem unausgelenkten Zustand eben ist, weist eine Kontaktfläche 97 auf, die durch zwei Arme Q8 mit eine-- Befestigungsfläche 96 verbunden ist. Die äusseren elektrischen Anschlüsse zu dieser Kontakteinheit sind an den vier Halterungen 99, den vier inneren magnetischen Gliedern 92 und den vier festen Kontaktstücken 92' angebracht.

Alle diese Kontakteinheiten besitzen den Vorteil, dass sie in hermetisch verschlossener Form fertig hergestellt werden können. Obwohl sie in ihrem Aufbau Glas-Metall-Verbindungen aufweisen, sind sie so konstruiert, dass die Einschmelzungeλ als eine der ersten Arbeitsgänge bei der Peinigung hergestellt werden können, so dass die bei ihrer Herstellung entstehenden verhältnismässig hohen Temperaturen nicht auf solche Bauelemente wie die Membran der Lamellen einwirken, die, ebenso wie der Dauermagnet und die Erregerwicklung, in einem späteren Stadium angefügt werde:·, können. Das abschliessende hermetische Verschliessen der Einheit kann die Verbindung zweier Bauelemente aus Hecall sein und kann durch ein Verfahren wie z.B. Buckelschweissen vorgenommen werden, bei dem die gesamte Kontakteinheit kaum erhitzt wird.

Es wurde vorstehend erklärt, dass der Zweck der Schlitze in der Membran gemäss Fig. 2 der ist, die Membran mit schmalen Armen zu versehen, welche das Mittelteil mit der Randzone so verbinden, dass die Federrate der Membran vermindert wird. Wenn eine weitere Herabsetzung der Federrate gewünscht wird, ist es nicht angebracht, entweder die Zungen (Arme) zu verlängern oder ihren Querschnitt zu verkleinern. Nochmals auf die in Fig. 2 dargestellte Membran bezugnehmend ist zu bemerken, dass die Zungen bei einer senkrechten Auslenkung des Mittelteiles der Membran aus der Ebene der Randzone als doppeltes Trägersystem wirken, was auf die Tatsache zurückzuführen ist, dass ihre Enden in parallelen Ebenen liegen.

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Daher kann durch eine Änderung der Konstruktion die Federrate weiter vermindert werden, so dass diese Zwangsführung beseitigt wird und damit jede Zunge als einfacher Träger wirken kann. Diese Zwangsführung kann durch die Anwendung der in Fig. 11 dargestellten Membrankonstruktion beseitigt werden, die bei jeder der drei ersten Ausbildungen der Kontakteinheiten verwendet werden kann. Eine solche Membran besteht aus einer Scheibe 110, aus deren Rand drei gebogene Zungen 111 hervortreten, deren Enden zu U-förmigen Teilen 112 gebogen sind, P im Einbau in eine Kontaktei'nheit wird die Membran durch diese U-förmigen Teile gehaltert und wenn die Scheibe gegen das innere magnetische Glied angezogen wird, wirv die Spannung von den Zungen aufgenommen, die als einfache Träger wirken, was auf die Tatsache zurückzuführen ist, dass sie an ihren U-förmigen Enden schwenkbeweglich gelagert sind. Als nächstes ist die Gestaltung des magnetischen Kreises und der Erregerwicklung für ein Relais zu beschreiben, bei dem irgendeine der vorstehend beschriebenen Ausbildungen von Kontakteinheiten verwendet wird. Diese Gestaltung ist für alle Relais im wesentlichen gleich, unabhängig davon, welche Kontaktausbildung gerade verwendet wird. Als Beispiel wird nun anhand von Fig. 12 ein Relais beschrieben, bei dem zwei Kontakteinheiten der ersten Ausbildung benutzt werden.

Gemäss Fig. 12 sind zwei Kontakteinheiten 120 der ersten Ausbildung mit ihren inneren magnetischen Gliedern 2 an den entgegengesetzten Enden eines stabförmigen Dauermagneten 121 angeordnet, von dem sie durch Isolierscheiben 122 elektrisch isoliert sind. Eine elektrisch isolierende Hülse 123 umschliesst den Dauermagnet 121, während die inneren magnetischen Glieder 2 jeweils in einen Bund 124 aus magnetischem

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Werkstoff hineinragen. Diese blinde ±2- ..ΐηα ν/,: £i«>cris>.ih isolierenden Hülsen 125 eingeschlossen und zusammen mit dem Dauermagnet i.21 in ein Rom" 126 aus magnetischen: Material eingeschoben. Eine weitere Isolierhtllse 127 u;hgv,-t aieses Rohr 126 und bildet zusammen mit zwei Isolierteileri 12δ einen Spulenkörper für eine oder zwei Erregerwicklungen 129. Die elektrischen Verbindungen zu diesen ^iokclvnt«^ 129 sind a¹ s

die "

in/Isolierteile 128 eingebettete Anschlüsse I30 ausgebildet, während die elektrischen Verbindungen zu den Kontakten der Kontakteinheiten aus den Anschlüssen 15I und Γ52 be~ stehen, die mit den inneren bzw. ausseren magnetischen Gliedern verbunden sind. Der magnetische Kreis wird durch eine äussere Abdeckung I35 aus magnetischem Material vervollständigt,, die auf die beiden äusseren magnetischen Glieder aufgesprengt ist und zwischen diesen eine magnet1. 2he ^e^l~: dung herstellt und gleichzeitig dazu dient, die Wicklung: teilweise zu umschliessen und sie vor einer zufälligen Beschädigung zu schützen.

Diese Gestaltung weist zwei über den Dauermagnet führende magnetische Kreise auf. In dem einen dieser Kreise tritt der Fluss in das innere magnetische Glied einer Kontakteinheit ein und tritt über die Abdeckung Ij53 aus dem äusseren magnetischen Glied aus, von wo er in das aussei magnetische Glied der anderen Kontakteinheit eintritt, deren Membran durchdringt und über deren inneres magnetisches Glied zum Dauermagnet zurückkehrt. Igäem zweiten Kreis überbrückt der Fluss die Kontekte, indem er über einen Bund 124 in das Rohr eintritt und es über den anderen Bund verlässt. Die Polyester-Hülsen 125 vermitteln diesem zweiten Kreis einen ausreichenden magnetischen Widerstand, damit ein passender Anteil des Dauermagnetflusses den ersten Kreis durchdringt.

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Zur Erzielung einer grossen Kontaktkraft wird das Relais vorzugsweise so konstruiert, dass der Hauptanteil des Flusses den zweiten Kreis durchdringt. Die Aufteilung des Dauermagnetflusses zwischen den zwei magnetischen Kreisen ist den relativen magnetischen Widerständen umgekehrt proportional. Wenn die Membranen an ihren zugeordneten inneren magnetischen Gliedern kontaktgebend anliegen, ist der magnetische Widerstand des ersten magnetischen Kreises geringer als wenn die Membranen von den inneren magnetischen Gliedern getrennt sind, und daher durchdringt mehr Fluss den ersten Kreis, wenn die Kontakte geschlossen sind. Die Dimensionierung des Relais ist so gewählt, dass wenn die Membranen von ihren zugeordneten inneren magnetischen Gliedern getrennt sind, der sie durchdringende Fluss nicht ausreicht, um sie aneinander anzulegen, dass Jedoch nach dem Schliessen der Kontakte, der sie durchdringende zusätzliche Fluss ausreicht, sie in der geschlossenen Stellung zu halten. Unter diesen Bedingungen kann das Relais durch impulsmässige Erregung der Wicklung betätigt werden. Wenn der an die Wicklung angelegte Impuls eine solche Richtung (Polarität) aufweist, dass er durch die elektromagnetisch induzierte magnet»- motorische Kraft eine Zunahme des bereits schon dem zweiten magnetischen Kreis durchdringenden Flusses bewirkt, tritt eine entsprechende Abnahme des den ersten Kreis durchdringenden Flussanteiles ein. Wenn der Impuls gross genug ist, bewirkt diese Abnahme ein öffnen der Kontakte. Im umgekehrten Falle wenn die Richtung des Impulses umgedreht wird, erzeugt dieser eine dem bereits schon den zweiten magnetischen Kreis durchdringenden Fluss entgegengesetzte magneienotorische Kraft. Daher durchdringt ein zusätzlicher Fluss den ersten Kreis und sohliesst somit die Kontakte.

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Obwohl die obige Beschreibung ein Relais betrifft, bei dem zwei Kontakteinheiten der ersten Ausbildung benutzt werden, ist es selbstverständlich, dass jede der beiden Kontakteinh eiten durch eine der anderen Ausbildungen ersetEt werden kann, die ebenfalls nur ein inneres magnetisches Glied aufweisen. Dabei ist es nicht erforderlich, den Grundaufbau zu ändern, obgleich geringe Änderungen der Dimensionierung zum Ausgleich der Unterschiede in bezug auf die zum öffnen und Schliessen des Kontaktes benötigten magnetischen Betätigungsbedingungen notwendig sein können. In ähnlicher V/eis* kann eine oder können beide Kontakt einheit*; - durch solche ersetzt werden, die eine Mehrzahl von inneren magnetischen Gliedern aufweisen. In diesem Fall werden die Zapfen 75a der magnetischen Joche 73 anstelle der inneren magnetischen Glieder 2 in die Bünde 124 des Relais eingeschoben.

Patentansprüche

Blatt Zeichnungen, 12 Figuren

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Claims

.16- 20A5831

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Patentansprüche

( 1. )yBistabileß polarisiertes elektromagnetisches Haftrelais, insbesondere für Haftkreuzpunkte in Fernsprechvermittlungsanlagen, gekennzeichnet durch zwei Kontakteinheiten (120), die an den entgegengesetzten Enden eines stabförmigen Dauermagneten (121) angeordnet sind, wobei eine Wandung jeder Kontakteinheit (22D) durch ein inneres magaetisch.es Glied (2) oder mehrere innere magnetische Glieder (z.B. 72) gebildet wird, die eine Öffnung eines äusseren magnetischen Gliedes (J>) durchdringen und in diese mittels einer unmagnetischen Glas-Metall-Verbindung (1) eingeschmolzen sind, und innerhalb jeder Kontakteinheit (120) ein bewegliches Kontaktstück oder mehrere bewegliche Kontaktstüoke enthalten sind, die aus Lamellen (4, 54, 74, 9^) aus magnetischem Werkstoff bestehen, die im wesentlichen senkrecht zur Achse der Öffnung angeordnet sind, weiterhin dadurch, dass die Lamelle (4) oder die Lamellen (54, 74, 94) und die inneren und äusseren magnetischen Glieder jeder Kontakteinheit (120) einen Teil eines ersten magnetischen Kreises bilden, der den Dauermagnet (121) durchdringt, und dass die Lamellen ausserhalb eines zweiten magnetischen Kreises liegen, der den Dauermagnet (121) ebenfalls durchdringt, dass ferner die Lamellen an ihren zugeordneten festen Kontaktstücken zur Anlage kommen oder von diesen getrennt werden, indem eine Erregerwicklung (129) impulsmässig erregt wird, die eine Änderung des die Lamellen durchdringenden Plussanteiles durch Umlenkung eines Teiles des Dauermagnetflusses von dem einen magnetischen Kreis in den anderen magnetischen Kreis hervorruft.

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2.) Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder beide Seiten des magnetischen Werkstoffes der Lamellen (4, 54, 74, 94) mit einem Belag aus unmagnetischem Material überzogen sind.
3.) Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Kontakteinheit (120) nur ein bewegliches Kontaktstück in Form einer Membran (4) enthält, deren Mittelteil die kontaktgebende Fläche (5) des Kontaktes bildet.
4.) Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, dass die Membran (4) mit ihrem Rand

(6) an dem zugeordneten äusseren magnetischen Glied (3) anliegt und drei oder mehrere Schlitze (9) aufweist, die so ausgebildet sind, dass das Mittelteil

(7) der Membran (4) mit ihrer Randzone (6) über drei oder mehrere schmale bogenförmige Arme (8) verbunden ist,
5.) Elektromagnetisches Relais nach Anspruch J>, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran aus einer Scheibe (110) besteht, von deren Rand drei oder mehrere gebogene Zungen (111) ausgehen, deren Enden frei sind und als Lagerbzw. Befestigungsstellen dienen.
6.) Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die freien Enden jeder gebogenen Zunge (111) ein U-förmiges Teil (112) aufweisen, dessen Kanten zum Rand der Scheibe (HO) im wesentlichen rechtwinklig stehen.
7.) Elektromagnetisches Relais nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine

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Kontakteinheit eine Mehrzahl von beweglichen Kontaktstücken (54, 74, 94) enthält, die jeweils aus einer kontaktgebenden Fläche (67, 87, 97) bestehen, die durch einen Arm oder mehrere Arme (68, 88, 98) mit einer Befestigungsfläche (66, 86, 96) verbunden sind, die an einer in die Wandung der Kentakteinheit eingeschmolzenen Halterung (59, 79, 99) befestigt ist.
8.) Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen (54, 74, 94) jeder Kontakteinheit im wesentlichen planparallel angeordnet sind.
9.) Elektromagnetisches Relais nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die inneren magnetischen Glieder feste Kontaktstücke (52,92') bilden.
10.) Elektromagnetisches Relais nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die festen Kontaktstücke ringförmige Kontaktflächen (z.B. 75) aufweisen.
11.) Elektromagnetisches Relais nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakteinheiten hermetisch verschlossen sind.
12.) Elektromagnetisches Relais nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dauermagnet (121) von einem Rohr (126) aus magnetischem Werkstoff umgeben ist, das einen Teil des zweiten magnetischen Kreises bildet und von der Erregerwicklung (I29) umschlossen ist.

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l^.) Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden äusseren magnetischen Glieder (3) durch eine Abdeckung (133) aus magnetischem Werkstoff verbunden sind, die wenigstens teilweise die Erregerwicklung (129) umgibt.

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