DE2163428A1 - Relay switch - Google Patents

Description

Relaisschalter Die Erfindung betrifft einen selbsthaltenden Relais schalter mit einem Elektromagneten, welcher zumindest einen ortsfesten Kern und ein Paar den Kern umgebender Erregerwicklungen aufweist, wobei jede derselben mit einer elektrischen Spannungsquelle über entsprechende Erregerstromkreise verbunden ist, die auswahlmäßig durch Betätigung eines elektrischen Schalters in dem entsprechenden Erregerstromkreis zwecks Magnetisierung des Kernes zu bewegen sind, einem Betätigungsglied, das in eine von zwei Stellungen unter dem Einfluß der Magnetisie-. Relay Switch The invention relates to a latching relay switch with an electromagnet, which has at least one stationary core and has a pair of excitation windings surrounding the core, each with connected to an electrical voltage source via appropriate excitation circuits is selected by operating an electrical switch in the corresponding Excitation circuit are to be moved for the purpose of magnetizing the core, an actuator, that in one of two positions under the influence of magnetization.

rung des Kernes auEschwenkbar ist, und einer leitenden Platte, welche als Folge der Ausschwenkbewegllng des Betätigungsgliedes ausschwenkbar ist, um deren elektrischen Kontakt mb irgendeinem der ortsfesten Kontakte herzustellen, wobei der elektrische Kontakt mit einem der ortsfesten Kontakte selbst nach der Abschaltung des elektrischen Schalters aufrechterhalten wird, bis ein anderer elektrischer Schalter in dem anderen Erregerstromkreis betätigt wird, um eine andere Erreger-Wicklung zu erregen und augenblicklich den Kern im Sinne einer Ausschwenkung des Betätigungsgliedes in eine andere Stellung zu bewegen und damit den elektrischen Kontakt der leitenden Platte auf den anderen ortsfesten Kontakt einzustellen.tion of the core can be swiveled out, and a conductive plate, which can be swiveled out as a result of the swiveling movement of the actuating member, by their electrical contact mb any of the stationary contacts to produce, wherein the electrical contact with one of the stationary contacts even after disconnection of the electrical switch is maintained until another electrical switch in the other excitation circuit is actuated to another excitation winding to excite and instantly the core in mind a swivel of the actuator to move into another position and thus the electrical Set contact of the conductive plate to the other stationary contact.

Eine Aufgabe der Erfindung liegt in der Schaffung eines Relaisschalters, bei dem die Änderung der Polung eines Elektromagneten durch augenblickliche Betätigung eines Schalters die Schwenkbewegung eines Betätigungsgliedes und die Schließung sowie Öffnung der durch das Betätigungsglied betätigten elektrischen Kontakte zu steuern vermag, wobei die auf diese Weise geschlossenen oder geöffneten elektrischen Kontakte in der Stellung gehalten werden, in der sie sich befinden, bis eine folgende Polungsänderung der Magnetisierung des Elektromagneten erfolgt.An object of the invention is to provide a relay switch, in which the change in polarity of an electromagnet by momentary actuation a switch, the pivoting movement of an actuator and the closure and opening of the electrical contacts actuated by the actuator able to control, with the in this way closed or opened electrical Contacts are held in the position in which they are until a subsequent one Change in polarity of magnetization of the electromagnet takes place.

Die Erfindung schafft also einen Relaisschalter mit einem Elektromagneten, welcher den Kontakt einer beweglichen leitenden Platte von einem ortsfesten Kontakt zu einem anderen ortsfesten Kontakt zu ändern vermag und den elektrischen Kontakt der leitenden Platte mit einem gewählten Kontakt der ortsfesten Kontakte aufrechterhalten kann, selbst nach einer Abschaltung des Elektromagneten, wobei die Bewegung der leitenden Platte durch ein Betätigungsglied gesteuert ist, welches unter dem Einfluß der augenblicklichen Magnetisierung des Elektromagneten in irgendeine von zwei Stellungen beweglich ist, wo die leitende Platte ihren elektrischen Kontakt mit irgendeinem der ortsfesten Kontakte beibehält.The invention thus creates a relay switch with an electromagnet, which separates the contact of a movable conductive plate from a stationary contact able to change to another stationary contact and the electrical contact of the conductive plate with a selected contact of the stationary contacts can, even after switching off the electromagnet, the movement of the conductive plate is controlled by an actuator which is under the influence the instantaneous magnetization of the electromagnet in either of two positions where the conductive plate makes electrical contact with any of stationary contacts.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutertEs zeigen: Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Relais in schematischer Darstellung, Fig. 2 ein gegenüber Fig. 1 abgewandeltes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Relais, ebenfalls in schematischer Darstellung.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing Es 1 shows a first exemplary embodiment of a relay according to the invention in FIG schematic representation, FIG. 2 shows a modified version compared to FIG Embodiment of a relay according to the invention, also in a schematic representation.

Das in Fig. 1 veranschaulichte Relais umfaßt einen Elektromagneten 5 bestehend aus einem Spulenkörper mit getrennten Wicklungen 2a, 2b, von denen åede auf den Spulenkörper gegensinnig zur anderen gewickelt ist, sowie eina ortsfesten Kern aus hochpermeablem Weicheisen oder Stahl, welcher fest in den Mittelpunkt des Spulenkörpers eingesetzt ist. Das obere Ende des Kernes 3 ragt von der oberen Fläche des Spulenkörpers nach außen vor und ist mit einer nach innen gekrümmten Fläche 4 versehen, deren Krümmungsmittelpunkt mit einer Welle 6 zusammenfällt, die nachfolgend näher erläutert wird. Eine Betätigungsplatte 7, welche um die Welle 6 schwenkbar ist, weist eine nach außen gekrümmte Fläche 9 auf, deren Krümmung derjenigen der Fläche 4 des Kernes 3 entspricht und welche der Fläche 4 unter Belassung eines geringen Buftspaltes 5 zugewendet ist. Die nach auswärts gekrümmte Fläche 9 der Betätigungsplatte 7 weist Vorsprünge 8, 8 an beiden Enden auf, welche gegen einen von zwei Anschlägen 22, 22 anliegen, wenn eine Schwenkbewegung der Betätigungsplatte 7 erfolgt, um die Drehbewegung dieser Platte zu begrenzen.The relay illustrated in Fig. 1 comprises an electromagnet 5 consisting of a bobbin with separate windings 2a, 2b, each of which is wound on the bobbin in opposite directions to the other, as well as a stationary one Core made of highly permeable soft iron or steel, which is firmly in the center of the Bobbin is used. The upper end of the core 3 protrudes from the upper surface of the bobbin facing outwards and is with an inwardly curved surface 4 provided, the center of curvature coincides with a shaft 6, the following is explained in more detail. An actuating plate 7 which can be pivoted about the shaft 6 is, has an outwardly curved surface 9, the curvature of that of the Area 4 of the core 3 corresponds and which of the area 4, leaving a small one Buftspaltes 5 is facing. The outwardly curved surface 9 of the actuating plate 7 has projections 8, 8 at both ends, which against one of two stops 22, 22 rest when there is a pivoting movement of the actuating plate 7 to the Limit rotary movement of this plate.

Die Platte ist mit einem Permanentmagneten 10 an ihrem mittleren Umfangsteil versehen. Der Permanentmagnet ist in seinem Mittelpunkt in zwei Abschnitte unterteilt, deren Polung gegensinnig verläuft. An dem oberen Ende der Betätigungsplatte 7, welche von der Fläche 9 abgewendet ist, befindet sich ein Sackloch 11, welches zu der Welle 6 hin verläuft und eine-Stahlkugel 13 aufnimmt, die mittels einer in dem Loch aufgenommenen Feder 12 elastisch nach außen vorgespannt ist.The plate is provided with a permanent magnet 10 at its central peripheral part Mistake. The permanent magnet is divided into two sections at its center, whose polarity runs in opposite directions. At the upper end of the actuating plate 7, which facing away from the surface 9, there is a blind hole 11 which leads to the shaft 6 extends out and receives a steel ball 13, which is received by means of a in the hole Spring 12 is elastically biased outward.

Eine bewegliche leitende Platte 15, welse in ihrem Mittelpunkt durch eine Leitung 14 gelagert ist, so daß beide freien Enden um den Mittelpunkt schwenkbar sind, liegt an ihrer Bodenfläche gegen die Stahlkugel der Betätigungsplatte 7 an. Die bewegliche leitende Platte weist an der oberen Fläche ihrer beiden Enden bewegliche Kontakte 16, 17 auf. Anschlußplatten 18, 19 sind mit einem ortsfesten Kontakt 20 bzw. 21 versehen, welche mit den entsprechenden beweglichen Kontakten 16, 17 in Beruhrung zu bringen sind. Erregerstromkreise 23a, 23b liegen an der Wicklung 2a bzw. 2b. In den Stromkreisen 23a, 23b ist ein Schalter 24 bzw. 25 vorgesehen.A movable conductive plate 15 catfish through its center a line 14 is mounted so that both free ends can be pivoted about the center point are, rests against the steel ball of the actuating plate 7 on its bottom surface. The movable conductive plate has movable ends on the upper surface thereof Contacts 16, 17 on. Connection plates 18, 19 are provided with a stationary contact 20 and 21, respectively, which are provided with the corresponding movable contacts 16, 17 in Are to be brought into contact. Excitation circuits 23a, 23b are applied to winding 2a or 2b. A switch 24 and 25 is provided in the circuits 23a, 23b.

Bei dem obigen Aufbau wird die nach innen gekrümmte äußere Fläche 4 des Kernes 3 zu einem nach N polarisierten Magneten, beispielsweise durch augenblickliche Erregung der Wicklung 2a, und soll entgegengesetzt polarisiert werden, d.h. auf S, indem die Wicklung 2b augenblicklich erregt wird. Wenn der Kern 3 auf N magnetisiert ist, zieht seine Außenfläche demgemäß den Südpol des Permanentmagneten 10 der Betätigungsplatte 7 an, so daß die Betätigungsplatte gemäß Fig. 1 ausgeschwenkt wird, wobei die Stahlkugel 13 sich gegen die rechte Seite der Leitung 14 bewegt und die leitende Platte 15 gemäß der Zeichnung ausgeschwenkt wird. Hierbei gelangt der bewegliche Kontakt 17 in Berührung mit dem ortsfesten Kontakt 21. Diese Betätigungsstellung verbleibt wie sie ist, bis die Wicklung 2b als nächste erregt wird. Wenn die Wicklung 2b durch Schließung des Schalters 25 erregt wird, werden der Kern 3 und dessen äußere gekrümmte Fläche 4 auf S magnetisiert, wobei diese Fläche den Südpol des Permanentmagneten 10 der Betätigungsplatte abstößt ubd den Nordpol anzieht, was zu einer Ausschwenkung der Betätigungsplatte in Gegenuhrzeigerrichtung bei Blickrichtung gemäß der Zeichnung führt. Gleichzeitig mit der Schwingdrehbewegung der Betätigungsplatte verschiebt sich die Stahlkugel 13 zur rechten Seite der lagernden Leitung, und die elastische leitende Platte 15 dreht sich, so daß der bewegliche Kontakt 15 in Berührung mit dem entsprechenden ortsfesten Kontakt 20 gelangt. Diese Stellung bleibt wie sie ist, selbst wenn der Schalter 25 geöffnet wird, weil die Stahlkugel 13 die leitende Pl.atte unter den Kontakt 16 drückt und den Kontakt zwischen dem ortsfesten und beweglichen Kontakt 16 bzw. 20 hält wie er ist.With the above structure, the inwardly curved outer surface becomes 4 of the core 3 to an N polarized magnet, for example by instantaneous Excitation of the winding 2a, and is to be polarized in opposite directions, i.e. on S by instantly energizing the winding 2b. When the core 3 is magnetized to N. is, its outer surface accordingly pulls the south pole of the permanent magnet 10 of the actuating plate 7, so that the actuating plate is pivoted according to FIG. 1, the steel ball 13 moves against the right side of the conduit 14 and the conductive plate 15 is pivoted according to the drawing. The movable contact 17 arrives at this point in contact with the stationary contact 21. This actuation position remains as it is until winding 2b is next energized. When the winding 2b through Closing the switch 25 is energized, the core 3 and its outer are curved Face 4 magnetized on S, this face being the south pole of the permanent magnet 10 the actuating plate repels and attracts the north pole, which leads to a swiveling out the actuator plate in the counterclockwise direction when looking according to the drawing leads. Simultaneously with the oscillating rotary movement of the actuating plate shifts the steel ball 13 to the right of the bearing line, and the elastic conductive plate 15 rotates so that the movable contact 15 is in contact with the corresponding stationary contact 20 arrives. This position remains like her is even if the switch 25 is opened because the steel ball 13 is the conductive Pl.atte under the contact 16 presses and the contact between the stationary and movable contact 16 or 20 holds as it is.

Die Schwingdrehbewegung der Betätigungsplatte, welche den Schließungs- und Öffnungsvorgang irgendeines der Paare beweglicher und ortsfester Kontakte hervorbringt, wird elektromagnetisch gesteuert, indem ein lektromågnet mit Differentialwicklungen versehen ist, welche die Polung des Kernes des Elektromagneten umkehren. Daher kann es als vorteilhafter Punkt des erfindungsgemäßen Relaisschalters betrachtet werden, daß eine augenblickliche Erregung einer der Wicklungen durch Betätigung des Schalters den Berührungspunkt des Relais schalters zu dem anderen hin verändern kann und daß die Betätigungsplatte, wenn sie einmal in einer der Kontaktstellungen betätigt ist, in dieser Stellung positiv verbleiben kann.The oscillating rotary movement of the actuating plate, which causes the closing and opening operation brings about any of the pairs of movable and stationary contacts, is controlled electromagnetically by a lektromågnet with differential windings is provided, which reverse the polarity of the core of the electromagnet. Hence can it can be regarded as an advantageous point of the relay switch according to the invention, that an instantaneous excitation of one of the windings by actuation of the switch can change the contact point of the relay switch to the other and that the actuating plate, once it has been actuated in one of the contact positions, can remain positive in this position.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 sind solche Teile, die mit denjenigen gemäß Big. 1 gleich oder ähnlich sind, mit gleichen Bezugsziffern versehen. Die Betätigungsplatte 7 weist bei diesem Ausführungsbeispiel eine Stabform im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel auf, bei welchem die schwenkbare Betätigungsplatte scheibenartig gestaltet ist. Die Betätigungsplatte 7 gemäß Fig. 2 ist schwenkbar an einer Welle 6 gelagert, wobei das obere freie Ende der Platte innerhalb eines LnStspaltes schwenkbar ist, der durch eine Öffnung eines Elektromagneten 5 vom Hufeisentyp gebildet ist; dieser Magnet umfaßt Kerne 3a, 3b sowie Erregerwicklungen 2a bzw. 2b, welche den Kern 3a bzw. 3b umgeben. Alle anderen Teile entsprechen funktionell denjenigen des Ausführungsbeispiels gemäß Fig. 1.In the embodiment according to FIG. 2, those parts with those according to Big. 1 are the same or similar are provided with the same reference numerals. In this exemplary embodiment, the actuating plate 7 has a rod shape in contrast to the first embodiment, in which the pivotable operating plate Is designed like a disk. The actuating plate 7 according to FIG. 2 is pivotable mounted on a shaft 6, the upper free end of the plate within a LnStspaltes is pivotable through an opening of an electromagnet 5 of the horseshoe type is formed; this magnet comprises cores 3a, 3b as well Excitation windings 2a and 2b, which surround the core 3a and 3b, respectively. All other parts correspond functionally those of the embodiment according to FIG. 1.

Wenn einer der Kerne 3a, 3b bei dem vorangehend erläuterten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 magnetisiert wird, indem ein Stromfluß durch die entsprechenden Wicklungen 2a oder 2b vermöge augenblicklicher Schließung des entsprechenden Schalters 24 oder 25 der Erregerstromkreise 23a oder 23b herbeigeführt wird, zieht aas freie Ende des magnetisierten Kernes, welches den vorangehend erwähnten Luftspalt zusammen mit dem anderen freien Ende des anderen Kernes bildet, den oberen Teil der Betätigungsplatte 7 an. Die diese Weise betätigte Betätigungsplatte bewirkt die Schließung eines der Paare beweglicher und ortsfester Kontakte 16, 20 und 17, 21 und hält die Kontakte gemäß der Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels geschlossen. Die Stellung der Betätigungsplatte 7 gemäß Fig. 2 zeigt diejenige Stellung der Betätigungsplatte, wenn die Wicklung 2a erregt und der Kern 3a magnetisiert ist oder nachdem diese Bauelemente erregt bzw. magnetisiert sind. Die Betätigungsplatte 7 verbleibt in der Stellung gemäß Fig, 2, bis der Schalter 25 betätigt wird, um den anderen Kern 3b vermöge Erregung der Wicklung 2b zu magnetisieren.If one of the cores 3a, 3b in the exemplary embodiment explained above 2 is magnetized by a current flow through the respective windings 2a or 2b by virtue of the instantaneous closure of the corresponding switch 24 or 25 of the excitation circuits 23a or 23b is brought about, pulls aas free end of the magnetized core, which together make up the aforementioned air gap with the other free end of the other core forms the upper part of the actuating plate 7 at. The actuating plate actuated in this way causes the closure of one of the Pairs of movable and stationary contacts 16, 20 and 17, 21 and holds the contacts closed according to the description of the first embodiment. The position the actuating plate 7 according to FIG. 2 shows that position of the actuating plate when the winding 2a is energized and the core 3a is magnetized or after this Components are excited or magnetized. The actuating plate 7 remains in the position according to FIG. 2 until the switch 25 is actuated to the other core 3b can magnetize by exciting the winding 2b.

Der Vorteil beider vorangehend erläuterter Ausführungsbeispiele gemäß Fig. 1b liegt darin, daß der Schließungs- und Öffnungsvorgang irgendeines gewählten Kontaktes und der Haltevorgang der auf diese Weise geschlossenen oder geöffneten Kontakte in ihren Betriebsstellungen erzielt werden, indem einfach ein augenblicklicher einfacher Stromimpuls auf eine der Wicklungen gegeben wird, welche den Kern bzw. die Kerne umgeben, die zur Betätigung einer Betätigungsplatte ausgebildet sind. Ferner werden im Unterschied zu bekannten selbsthaltenden Relaisschaltern die mechanischen Verbindungsmechanismen weitgehend vermieden, so daß sich ein sehr einfach aufgebauter Relaisschalter ergibt.The advantage of both exemplary embodiments explained above according to Fig. 1b is that the closing and opening operations are any chosen Contact and the holding process of the closed or opened in this way Contacts in their operating positions can be obtained by simply making an instant a simple current impulse is given to one of the windings, which the core resp. surround the cores which are designed for actuating an actuating plate. Furthermore, in contrast to known self-holding relay switches, the mechanical Connection mechanisms largely avoided, so that a very simple built-up relay switch results.

Claims (3)

Patentansprüche Claims 2 Relaisschalter, gekennzeichnet durch einen Elektromagneten mit zumindest einem ortsfesten Kern (3) sowie einem Paar Erregerwicklungen (2a, 2b), welche den Kern umgeben, wobei jede der Wicklungen mit einer elektrischen Spannungsquelle über einen zugeordneten Erregerstromkreis (23a, 23b) verbunden ist, der auswahlmäßig durch Betätigung eines elektrischen Schalters (24 bzw. 25) in dem entsprechenden Erregerstromkreis zwecks Magnetisierung des Kernes zu beaufsChlagen ist, ein Betätigungsglied (7), das in irgendeine von zwei Stellungen unter dem Einfluß der Magnetisierung des Kernes ausschwenkbar ist, und eine Leiterplatte (15), welche entsprechend der Schwenkbewegung des Betätigungsgliedes verschwenkbar ist, um einen elektrischen Kontakt mit irgendeinem von mehreren ortsfesten Kontakten (20, 21) herzustellen, wobei der elektrische Kontakt mit einem der ortsfesten Kontakte aufrechterhalten wird, selbst nach der Abschaltung des elektrischen Schalters, bis ein anderer elektrischer Schalter in einem anderen Erregerstromkreis betätigt wird, um eine andere Erregerwicklung zu erregen und augenblicklich den Kern zum Ausschwenken des Betätigungsgliedes in eine andere Stellung zu magnetisieren, so daß infolgedessen der elektrische Kontakt der Leiterplatte zu einem anderen ortsfesten Kontakt umgestellt wird.2 relay switches, characterized by an electromagnet with at least a stationary core (3) and a pair of excitation windings (2a, 2b), which the Surrounding the core, with each of the windings connected to an electrical voltage source an associated excitation circuit (23a, 23b) is connected, which selectively by actuating an electrical switch (24 or 25) in the corresponding Excitation circuit is to be charged for the purpose of magnetizing the core, an actuator (7) which is in either of two positions under the influence of magnetization of the core can be swung out, and a circuit board (15), which according to the Pivoting movement of the actuator is pivotable to an electrical Make contact with any one of several stationary contacts (20, 21), maintaining electrical contact with one of the stationary contacts will, even after switching off the electrical switch, until another electrical Switch in another excitation circuit is operated to another excitation winding to excite and instantly the core to pivot the actuator in another position to magnetize, so that as a result the electrical contact the circuit board is switched to another stationary contact. 2. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Paar von Erregerwicklungen (2a, 2b) als Differentialwicklungen ausgebildet ist, welche einen einzigen ortsfesten Kern (3 in Fig. 1) von hochpermeablem Weicheisen umgeben, und daß das Betätigungsglied (7) an seinem einem äußeren freien Ende des Kernes zugewendeten Teil mit einem Permanentmagneten (10) bestehend aus zwei unterschiedlich gepolten Stücken versehen ist, wobei die Polungsänderung der Magnetisierung des Kernes durch die auswahlmäßige Erregung der Wicklungen (2a, 2b) einer Abstoßung oder Anziehung des Permanentmagneten des Betätigungsgliedes entspricht, wobei sich eine Umstellung des elektrischen Kontaktes der leitenden Platte zu dem anderen ortsfesten Kontakt ergibt. 2. Switch according to claim 1, characterized in that the pair of excitation windings (2a, 2b) is designed as differential windings, which a single stationary core (3 in Fig. 1) surrounded by highly permeable soft iron, and that the actuating member (7) at its one outer free end of the core facing part with a permanent magnet (10) consisting of two different polarized pieces is, where the change in polarity of the magnetization of the core by the selective excitation of the windings (2a, 2b) a repulsion or attraction of the permanent magnet of the actuator corresponds, wherein a changeover of the electrical contact of the conductive plate to the other stationary Contact results. 3. Schalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromagnet als Hufeisenmagnet (3, 3a, 3b) bestehend aus zwei ortsfesten Kernen (3a, 3b) mit einem Luftspalt zwischen ihren gegenüberliegenden freien Enden ausgebildet ist, wobei jeder der beiden Kerne durch eine entsprechende Erregerwicklung (2a, 2b) umgeben ist, und daß der Teil des Betätigungsgliedes (7) in dem Luftspalt liegt, wobei die Magnetisierung eines der Kerne einer Anziehung des Betätigungsgliedes gegen den magnetisierten Kern entspricht, so daß der elektrische Kontakt der Leiterplatte (15) zu dem anderen ortsfesten Kontakt (20 bzw. 21) umgestellt wird. Leerseite3. Switch according to claim 1, characterized in that the electromagnet as a horseshoe magnet (3, 3a, 3b) consisting of two stationary cores (3a, 3b) with an air gap is formed between their opposite free ends, each of the two cores being surrounded by a corresponding excitation winding (2a, 2b) is, and that the part of the actuator (7) lies in the air gap, the Magnetization of one of the nuclei of an attraction against the actuator magnetized core corresponds, so that the electrical contact of the circuit board (15) is switched to the other stationary contact (20 or 21). Blank page