DE2347471B2 - Polarisiertes elektromagnetisches Relais - Google Patents
Polarisiertes elektromagnetisches RelaisInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein polarisiertes elektromagnetisches Relais mit einem Anker, dessen
Fußpunkt über ein Lagerpolstück mit dem ersten Pol eines Dauermagneten in magnetischer Verbindung
steht und dessen freies Ende in einem Luftspalt zwischen zwei Gegenpolstücken bewegbar ist, wobei
das erste Gegenpolstück mit dem zweiten Pol des Dauermagneten sowie mit einem Pol eines Spulenkerns
und wobei das zweite Gegenpolstück mit dem anderen Pol des Spulenkerns magnetisch gekoppelt ist.
Eine bekannte polarisierte elektromagnetische Vorrichtung (DE-PS 8 62 195) besitzt bereits ein Magnetsystem
wie das oben erwähnte Relais, wobei ein durch den Dauermagnetfluß gesättigter Anker im Luftspalt des
Erregerkreises schwenkbar angeordnet ist Bei dieser für Schallgeber vorgesehenen Vorrichtung ist allerdings
der Anker mittels einer zusätzlichen Feder vorgespannt, um die Unsymmetrie des Magnetkreises auszugleichen.
Dadurch wird die Ansprechempfindlichkeit verringert, so daß diese Konstruktion zunächst für ein sehr
empfindliches polarisiertes Kleinrelais nicht in Frage kommt
Bei einem anderen bekannten polarisierten elektromagnetischen Relais (DE-AS 20 54 051) wird der Anker
ebenfalls durch einen einzigen Dauermagneten in zwei Positionen festgehalten, wobei der U-förmige Anker
zwischen einem E-förmigen Kernjoch und einem weiteren U-förmigen Jochelement angeordnet ist Diese
spezielle Konstruktion mit insgesamt sieben Luftspalten eignet sich kaum zur Miniaturisierung und wegen der
zwischenliegenden Spule auch nicht zur Bildung eines gekapselten Kontaktes. Das gleiche gilt für ein ebenfalls
bekanntes Klappankerrelais mit zweigeteiltem Dauermagnetkreis (GB-PS 968 562), wobei jeder Schenkel
des winkelförmigen Klappankers einen eigenen Luftspalt bildet
Bekannt ist auch weiterhin ein Relais mit einem Dauermagneten (US-PS 3317871), bei dem der
Dauermagnet nur eine stabile Schaltposition schafft, während die andere Schaltposition nur bei Erregung der
Spule eingenommen wird. Bei einem anderen, völlig
symmetrisch aufgebauten Relais (US-PS 28 82 459) überlagern sich Dauermagnetfluß und Erregerfluß
lediglich im Luftspalt, während die Flußkreise ansonsten völlig getrennt sind. Dieses Relais benötigt zu seinem
symmetrischen Aufbau zusätzliche Eisenteüe und läßt s sich aus dem gleichen Grunde auch nicht ohne weiteres
zu einer für Kleinstrelais geforderten langgestreckten
und niedrigen Bauform umgestalten.
Weiterhin ist auch bereits ein gekapseltes Miniaturrelais bekannt (US-PS 28 IU 039), bei dem ein Schaltraum,
eine Erregerspule und ein Dauermagnet zu einer langgestreckten Bauform hintereinander angeordnet
sind. Allerdings liegt dort die Erregerspule zwischen Dauermagnet und Schaltraum, so daß mit dem
Dauermagnetfluß nur eine stabile Schaltposition erreicht werden kann. Im übrigen gestattet diese bekannte
Konstruktion weder eine Anwendung als Umschaltekontakt noch eine von Verunreinigungen völlig freie
Abkapselung des Schaltraums.
Daneben sind auch bereits Relais mit frei beweglichem
Ankerkontakt bekanntgeworden (DE-OS 19 22 204 und DE-OS 2143715), bei denen ein frei
abrollender langgestreckter oder kugelförmiger Anker wahlweise zwei Schaltstellungen einnimmt und wobei in
symmetrischer Anordnung in jeder der Schaltstellungen ein Dauermagnet zum Halten des Ankerkontakts
vorgesehen ist Diese Ankerkontaktrelais mit jeweils symmetrischem Aufbau benötigen also jeweils zwei
Dauermagnete, zwischen denen der Schaltraum angeordnet sein muß. Die Erregerspule ist dabei entweder
über dem Schaltraum und dem Dauermagneten angeordnet, oder sie umschließt diese Teile. In beiden
Fällen ergibt sich dadurch ein relativ hoher oder breiter Aufbau des Relais, wobei im letzteren Falle außerdem
die Spule eine sehr große mittlere Windungslänge besitzen muß. Aus diesem Grunde sind Relais mit
derartigen Magnetsystemen für bestimmte Einsätze auf Schaltungsplatinen, beispielsweise in Verbindung mit
integrierten Schaltkreisen, nicht verwendbar.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Relais mit dem *o
eingangs erwähnten Magnetsystem im Aufbau so zu gestalten, daß es in einer niedrigen und langgestreckten
Form an die Abmessungen von IC-Bausteinen angleichbar ist, so daß ohne Schwierigkeiten ein Relais auf einer
Schaltungsplatine an dem Platz eines IC-Bausteins eingesetzt werden kann. Dabei soll 'dieses Relais bei
geringer Schaltleistung eine extrem hohe Lebensdauer mit einer hohen Schaltgeschwindigkeit vereinen, was
die Einbeziehung eines gekapselten Kontaktes bedingt. Um einen möglichst großen Anwendungsbereich zu
erhalten, sollte dieses Relais mit geringen konstruktiven Änderungen in monostabiler wie in bistabiler Ausführungsform
herstellbar sein.
Bei einem Relais der eingangs erwähnten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die
in Isolierstoff eingebetteten Polenden der drei Polstükke als elektrische Kontaktelemente teilweise die
Innenwände eines hermetisch gekapselten Schaltraumes für einen auf dem Lagerpolstück frei abrollbaren
Ankerkontakt bilden, wobei das Lagerpolstück und das erste Gegenpolstück etwa parallel nach einer Seite aus
dem Schaltraum herausgeführt sind und den Dauermagneten zwischen sich einschließen und wobei das nach
der dem Dauermagneten entgegengesetzte Seite aus dem Schaltraum herausgeführte zweite Gegenpolstück
als Spulenkern die Erregerspule trägt und über ein außerhalb der Wicklung angeordnetes Flußführungsblech
mit dem ersten Gegenpolstück magnetisch gekoppelt ist.
Durch den erfindungsgemäßen Aufbau des Relais wird der Dauermagnet, der Schaltraum mit dem
Ankerkontakt und die Erregerspule in einer Reihe hintereinander angeordnet, so daß die gewünschte
niedrige und schmale Bauform erreicht wird. Als Verbindung zwischen Erregerspule und Dauermagnet
ist lediglich ein Flußführungsteil erforderlich, welches unmittelbar auf der Spule liegen kann. In einer
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird zu diesem Zweck eine Gehäusekappe aus ferromagnetischem
Material verwendet Da außerdem die Spule den Schaltraum nicht umschließt, besitzt sie in ihrem
Inneren lediglich einen dünnen Eisenkern als Fortsetzung des zweiten Gegenpolstücks. Die mittlere
Windungslänge der Spulenwicklung wird somit sehr gering, was sich neben einer geringen Gesamtlänge des
Wicklungsdrahtes bei vorgegebener Erregung in einer geringen Erregerleistung und einer entsprechend
geringen Erwärmung auswirkt Das erfindungsgemäße Relais kann ohne konstruktive Änderung ein monostabiles
oder wahlweise ein bistabiles Schaltverhalten zeigen. Der Fluß des Dauermagneten verläuft zum
Beispiel vom Nordpol über das Lagerpolstück zum Anker und teilt sich dann, wobei der eine Teil des
Flusses über das erste Gegenpolstück direkt zum Südpol, der andere Teil über das zweite Gegenpolstück
und den Kern der Erregerspule über einen längeren Flußweg zum Südpol des Dauermagneten gelangt Je
nach dem Verhältnis der magnetischen Widerstände dieser beiden parallelen Flußwege ergibt sich ein
monostabiles oder ein bistabiles Schaltverhalten des Relais.
Weist nämlich der Flußweg über die Erregerspule einen großen magnetischen Widerstand auf, so wird
immer (bei nicht erregter Spule) der Hauptteil des Dauermagnetflusses über den Anker zum ersten
Gegenpolstück fließen und im Ruhezustand immer ein Anliegen des Ankers an diesem ersten Gegenpolstück
erzwingen. Ist jedoch die magnetische Leitfähigkeit des zweiten Flußweges über das zweite Gegenpolstück und
den Spulenkern ähnlich groß wie die des ersten Gegenpolstückes, so bleibt der Anker nach dem
Umschalten cm zweiten Gegenpolstück liegen und bildet mit diesem eine zweite stabile Schaltstellung. Die
Ansteuerung erfolgt in diesem Fall lediglich mit Impulsen entgegengesetzter Richtung.
Das Schaltverhalten des Relais kann durch einen zusätzlichen Dauermagneten verbessert werden, welcher
in den über den Spulenkern führenden Magnetflußkreis in Serie eingeschaltet ist Beim monostabilen
Relais wird dieser zusätzliche Dauermagnet entgegengesetzt zum ersten Dauermagneten gepolt, so daß die
Unsymmetrie der beiden Flußwege dieses ersten Dauermagneten verstärkt wird.
Beim bistabilen Relais dagegen wird der zusätzliche Dauermagnet gleichsinnig mit dem ersten Dauermagneten
gepolt, so daß der Dauermagnetfluß über den Spulenkern verstärkt und annähernd eine magnetische
Symmetrie zwischen beiden Schaltstellungen erreicht wird. Insbesondere können mit diesem zweiten Dauermagneten
magnetische Unsymmetrien ausgeglichen werden, die zwangsläufig durch elektrische Isolierungen
im Magnetkreis entstehen. Da die Gegenpolstücke sowohl magnetische als auch elektrische Leiter
darstellen, sind derartige Isolierungen unbedingt erforderlich.
Somit dient der zweite Dauermagnet, der in der Regel
wesentlich kleiner ist als der erste Dauermagnet, dazu,
die Flußverhältnisse und Schaltcharakteristiken des Relais besser auszuprägen. Er hat aber nicht die
Aufgabe, wie bei den bekannten Konstruktionen ein symmetrisches Magnetsystem zu schaffen, bei welchem
für jede Schaltstellung ein eigener Dauermagnet vorgesehen ist Vielmehr bestimmt der erste Dauermagnet
im wesentlichen die Haltekräfte in beiden stabilen Schaltstellungen (bei bistabilen Relais) oder in der einen
stabilen Schaltstellung (beim monostabilen Relais). Der zweite Dauermagnet dient im wesentlichen zur
Justierung der Ansprecherregung.
Der zweite Dauermagnet, den man auch Hilfsdauermagnet
nennen könnte, kann an beliebiger Stelle des entsprechenden, durch die Erregerspule führenden
Flußweges eingesetzt werden, je nachdem, wo es von konstruktiven Gesichtspunkten her am günstigsten ist.
So könnte dieser Dauermagnet beispielsweise im Inneren der Spule zwischen zwei Hälften des Spulenkerns
oder am Ende der Spule zwischen dem herausgeführten Spulenkern und der flußführenden
Gehäusekappe angeordnet werden. Da dieser zweite Dauermagnet allerdings wiederum einen Widerstand
für den Fluß des ersten Dauermagneten darstellt, ist es weiterhin zweckmäßig, ihm einen Nebenluftspalt
parallel zu schalten. Dieser Nebenluftspalt muß so bemessen sein, daß er genügend Fluß des ersten
Dauermagneten hindurchtreten läßt, er darf allerdings auch nicht zu klein sein, um den zweiten Dauermagneten
nicht kurzzuschließen.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung
ist weiterhin vorgesehen, daß die Gegenpolstücke in ihrem Querschnitt derart bemessen sind, daß sie bei der
Umschalterregung des Relais magnetisch gesättigt werden. Diese Maßnahme ist deshalb von Bedeutung,
weil das erfindungsgemäße Relais einen Anker enthält,
der beim Aufschlagen auf ein Gegenpolstück weder durch eine Lagerfeder noch durch irgendwelche
Kontaktfedern gedämpft wird. Wären bei einem solchen Relais die Polstücke nicht gesättigt, so nähme
der Magnetfluß in dem sich verkleinernden Luftspalt während des gesamten Umschaltvorganges ständig zu,
so daß der Anker am Ende mit extrem hoher Kraft angezogen würde und auf das Gegenpolstück prallte.
Durch die Sättigung der Eisenquerschnitte wird dieser Effekt zumindest in Grenzen gehalten. Zweckmäßigerweise
wird für diese Gegenpolstücke ein Werkstoff mit annähernd rechteckiger Hysteresekurve verwendet, wie
beispielsweise Permalloy oder Vacon. Da der Ankerkontakt normalerweise in einem hermetisch abgeschlossenen
Schaltraum untergebracht ist und somit die Gegenkontaktstücke durch einen Glaskörper oder
einen anderen Isolierstoffkörper geführt werden müssen, wird aus den in Frage kommenden Magnetwerkstoffen
derjenige ausgewählt, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient beispielsweise dem des Glaskörpers
entspricht
Um das erfindungsgemäße Relais möglichst temperaturunabhängig zu machen, ist in einer vorteilhaften
Weiterbildung vorgesehen, daß der erste Dauermagnet mit einem temperaturabhängigen Nebenschluß versehen
wird Dies kann durch einen FluBbügel mit temperaturabhängiger Sättigungsinduktion erfolgen,
der an einem Pol des Dauermagneten angeordnet ist und gegenüber dem Gegenpol einen zusatzlichen
Nebenhrfupalt bildet
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind Im folgenden
anhand von Ausfuhrungsbeispielen der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1 in schematischer Darstellung den Magnetkreis
eines erfindungsgemäßen Relais,
F i g. 2 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Relais mit einem zweiten Dauermagneten,
F i g. 3 eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Relais mit einer anderen Anordnung des
zweiten Dauermagneten.
Das elektromagnetische Relais gemäß F i g. 1 enthält einen ferromagnetischen Anker 1, der ohne feste
Lagerung auf einem Polstück 2 abrollt und dabei Schaltbewegungen zwischen zwei Gegenpolstücken 3
und 4 ausführt. Das Polstück 2 und die Gegenpolstücke 3 bzw. 4 dienen gleichzeitig als elektrische Kontaktelemente,
so daß der Anker 1 als magnetisches und als elektrisches Überbrückungsglied wirkt Er wird am
Polstück 2 und jeweils an einem der Gegenpolstücke 3 bzw. 4 lediglich durch den Fluß eines Dauermagneten 5
festgehalten, der zwischen dem Polstück 2 und dem Gegenpolstück 3 angeordnet ist. Der Ruß Φ5 verläuft in
jedem Fall über das Polstück 2 zum Anker 1 und teilt sich dann in einen Fluß Φ53 und einen Fluß Φ54. Je
nachdem, an welchem Gegenpolstück der Anker anliegt, ist der zugehörige Teilmagnetfluß wesentlich
größer als am anderen Gegenpolstück. Das heißt, wenn
der Anker 1 am Gegenpolstück 3 anliegt, verläuft der größte Teil des Flusses Φ5 als Fluß Φ53 über den
Luftspalt 6 zum Gegenpolstück 3 und von da zu dem zugehörigen Magnetpol 5 zurück. Der Teilfluß Φμ über
den Luftspalt 7 ist dann sehr gering, er läuft über das Gegenpolstück 4 zum Kern 8 und über ein Flußfüh-
rungseiement 9 zum Magnetpol S des Dauermagneten
Zum Umschalten des Ankers 1 dient eine Erregerspu-Ie
10, die auf dem Kern 8 sitzt und im allgemeinen zwei Wicklungen besitzt Durch sie wird ein Erregerfluß Φ10
erzeugt, der über den Kern 8, das Flußführungselement 9, das Gegenpolstück 3, den Luftspalt 6, den Anker 1,
den Luftspalt 7 und das Gegenpolstück 4 verläuft Ist der Erregerfluß Φ10 so gerichtet, daß er im Luftspalt 6 den
Teilfluß Φ53 unterstützt, so ist er dem Teilfluß Φ54 entgegengesetzt, und der Anker 1 legt sich an das
Gegenpolstück 3 an. Ist der Erregerfluß Φ10 entgegengesetzt gepolt so unterstützt er den Teilfluß Φ54 und
schwächt den Teilfluß Φ53, so daß sich der Anker an das Gegenpolstück 4 anlegt. Zum Umschalten des Ankers
genügt bei der bistabilen Ausführungsform des Relais jeweils ein kurzer Erregungsimpuls, da der Anker in der
Endlage durch den Dauermagnetfluß des Dauermagneten 5 festgehalten wird. Die dargestellte Mittelstellung
des Ankers 1 tritt nur kurzzeitig während des Umschaltens auf, da der Anker ansonst immer eine
seiner beiden stabilen Endlagen einnimmt
Bei der monostabilen Ausführungsform des Relais ist der magnetische Widerstand im Flußweg Ober das
zweite Gegenpolstück 4 und den Spulenkern 8 um soviel größer als der magnetische Widerstand im ersten
Gegenpolstück 3, daß der Teilfluß Φ53 stets wesentlich
stärker ist als der Teilfluß Φ54. In diesem Fall kann der
eo Anker nur durch einen entsprechend starken Erregerfluß Φ10 am Gegenpolstück 4 gehalten werden. Nach
Abschalten der Erregung nimmt er immer die Ruhestellung am Gegenpolstück 3 ein.
Damit der Anker beim Umschalten nicht mit allzu großer Endgeschwindigkeit auf die Gegenpolstucke 3
bzw. 4 aufschlagt, sind diese Gegenpolstacke an den Stellen 3a bzw. Aa im Querschnitt geschwächt, so daß
diese Teile bei einer bestimmten Größe des Magnetflus-
ses, der sich aus dem Dauermagnetfluß Φ5 und dem
Erregerfluß Φ10 zusammensetzt, gesättigt werden. Auf diese Weise kann der Fluß nicht mehr weiter ansteigen,
und die Aufprallkraft des Ankers wird begrenzt. Anstatt die Gegenpolstücke 3 und 4 an bestimmten Stellen zu
verengen, kann man sie natürlich insgesamt mit einem entsprechend geringen Querschnitt ausbilden.
Die Fig.2 zeigt ein bistabiles elektromagnetisches
Relais, dessen Magnetkreis im Prinzip der Darstellung von Fig. 1 entspricht. Der Anker 11, der zur besseren
Prelldämpfung U-förmig ausgebildet ist, rollt auf einem Polstück 12 ab und bildet wahlweise Kontakt mit einem
Gegenpolstück 13 oder 14. Zum Festhalten des Ankers in der jeweiligen stabilen Lage dient ein Dauermagnet
15, dessen Fluß in der dargestellten Schaltstellung zum größten Teil über den Anker 11 und das Gegenpolstück
13 verläuft. Zum Umschalten wird diesem Dauermagnetfluß in den Luftspalten 16 und 17 der Erregerfluß einer
Spule 18 überlagert. Der Erregerfluß der Spule 18 und je nach Schaltstellung ein kleinerer oder größerer Teil des
Dauermagnetflusses vom Dauermagneten 15 entsprechend dem Fluß Φ54 in F i g. 1 verläuft über das
Gegenpolstück 14, den Kern 19, ein Flußführungsblech 20 und über eine ferromagnetische Gehäusekappe 21
zum Gegenpolstück 13. Da dieser Magnetkreis für den Dauermagnetfluß einen größeren magnetischen Widerstand
aufweist als der Flußweg von Polstück 12 über den Anker 11 direkt zum Gegenpolstück 13, ist zwischen
dem Kern 19 und dem Flußführungsblech 20 ein zweiter Dauermagnet 22 in Reihe zum ersten Dauermagnet 15
eingeschaltet. Um jedoch den magnetischen Widerstand für den Fluß des Dauermagneten 15 nicht zu sehr zu
erhöhen, ist dem Dauermagneten 22 ein Nebenluftspalt 23 parallel geschaltet, der zwischen dem Kern 19 und
dem Flußführungsblech 20 liegt. Durch entsprechende Bemessung dieses Nebenluftspalts 23 kann man
erreichen, daß der magnetische Widerstand im ganzen Kreis möglichst gering wird, ohne daß der zweite
Dauermagnet 22 kurzgeschlossen wird. Wie anhand der F i g. 1 bereits beschrieben, sind auch hier die Querschnitte
der Gegenpolstücke 13 und 14 an den Stellen 13a und 14a verringert, um allzu große Flüsse beim
Umschalten des Ankers zu verhindern.
Zur Kompensation der Temperaturabhängigkeit des Dauermagneten 15 ist weiterhin am Polstück 12 ein
Nebenschlußblech 24 angeordnet, welches einen Nebenluftspalt 25 mit der ferromagnetischen Gehäusekappe
21 bildet. Dieses Nebenschlußblech 24 besteht zumindest im Abschnitt 26 aus einem Material mit
temperaturabhängiger Sättigungsinduktion, beispielsweise aus Thermoflux. Auf diese Weise wird bei
niedrigen Temperaturen ein Teil des Dauermagnetflusses über den Nebenluftspalt 25 kurzgeschlossen,
während bei höheren Temperaturen die Sättigungsinduktion des Abschnitts 26 sinkt, so daß der Fluß des
temperaturbedingt geschwächten Dauermagneten 15 fast vollständig über den Anker 11 verläuft
Die elektrischen Anschlüsse für die als Kontaktelemente dienenden Polstücke 12,13 und 14 werden durch Löststifte 27, 28 und 29 gebildet, die an den entsprechenden Polstücken verschweißt und in einem Isolierstoffsockel 30 verankert sind. Zur elektrischen Isolierung dieser Teile voneinander dient eine Isolierfo-He 31, die in die flußleitende Gehäusekappe 21 eingeklebt ist. An ihren kontaktgebenden Enden sind die Polstücke 12, 13 und 14 in ein Glasgehäuse 32 eingeschmolzen, welches einen hermetisch abgeschlossenen Schaltraum 33 für den Anker 11 bildet In diesem Schaltraum 33 können die kontaktgebenden Teile mit einer Schaltflüssigkeit, beispielsweise Quecksilber, benetzt sein.
Die elektrischen Anschlüsse für die als Kontaktelemente dienenden Polstücke 12,13 und 14 werden durch Löststifte 27, 28 und 29 gebildet, die an den entsprechenden Polstücken verschweißt und in einem Isolierstoffsockel 30 verankert sind. Zur elektrischen Isolierung dieser Teile voneinander dient eine Isolierfo-He 31, die in die flußleitende Gehäusekappe 21 eingeklebt ist. An ihren kontaktgebenden Enden sind die Polstücke 12, 13 und 14 in ein Glasgehäuse 32 eingeschmolzen, welches einen hermetisch abgeschlossenen Schaltraum 33 für den Anker 11 bildet In diesem Schaltraum 33 können die kontaktgebenden Teile mit einer Schaltflüssigkeit, beispielsweise Quecksilber, benetzt sein.
Weiterhin ist auf dem Isoliersockel 30 eine Doppeldiode 34 befestigt, welche zur Verhinderung von
Spannungsspitzen beim Abschalten der Relaiserregung mit den vier Spulenanschlüssen 35 (nur zwei dargestellt)
und einem Erdungsanschluß 36 verdrahtet ist
Die Fig.3 zeigt ein bistabiles elektromagnetisches Relais, das gegenüber der Fig.2 nur geringfügig
abgewandelt ist. Soweit die Teile genauso aufgebaut sind wie in Fig.2, sind sie auch mit den gleichen
Bezugszeichen versehen und hier nicht mehr näher zu beschreiben. Der Unterschied besteht darin, daß beim
vorliegenden Relais der zweite Dauermagnet nicht mehr im Inneren der Spule angeordnet ist; dadurch
kann die mittlere Windungslänge der Spule verringert werden. Ein Flußblech 37 ist dabei außerhalb der Spule
so gebogen, daß zwischen ihm und der Gehäusekappe 21 ein zweiter Dauermagnet 38 angeordnet werden
kann, und daß gleichzeitig ein Nebenluftspalt 39 entsteht Der zweite Dauermagnet könnte natürlich
auch noch an anderen Stellen des Flußweges zwischen dem Gegenpolstück 14 über den Spulenkern 19,37 bis
zum Gegenpolstück 13 untergebracht werden. In der Funktion unterscheidet sich das Relais nach F i g. 3 nicht
von dem nach F i g. 2. Auch zusätzliche Elemente, wie das Nebenschlußblech 24 oder die Doppeldiode 34
könnten in dem Gehäuse wie bei der Fig.2 untergebracht werden.
Wie beschrieben, zeigen die in den Fig.2 und 3 dargestellten Relais jeweils ein bistabiles Schaltverhalten.
Sie können aber ohne konstruktive Änderungen in monostabile Relais verwandelt werden. Zu diesem
Zweck werden lediglich die Hilfsmagnete 22 bzw. 38
so entgegengesetzt gepolt. Der Fluß des Dauermagneten 15 wird dann derartig unsymmetrisch über die beiden
Gegenpolstücke 13 und 14 verteilt, daß der Anker 11 bei
Abschaltung der Erregung stets die Ruhelage am Gegenpolstück 13 einnimmt
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
B09 526/240
Claims (14)
1. Polarisiertes elektromagnetisches Relais mit einem Anker, dessen Fußpunkt Ober ein Lagerpolstück
mit dem ersten Pol eines Dauermagneten in magnetischer Verbindung steht und dessen freies
Ende in einem Luftspalt zwischen zwei Gegenpolstücken bewegbar ist, wobei das erste Gegenpolstück
mit dem zweiten Pol des Dauermagneten sowie mit einem Pol eines Spulenkerns und wobei
das zweite Gegenpolstück mit dem anderen Pol des Spulenkerns magnetisch gekoppelt ist, dadurch
gekennzeichnet, daß die in Isolierstoff (32) eingebetteten Polenden (2,3,4; 12,13,14) der drei
Polstücke als elektrische Kontaktelemente teilweise die Innenwände eines hermetisch gekapselten
Schaltraumes (17) für einen auf dem Lagerpolstück (2; Ii) frei abrollbaren Ankerkontakt (1; 11) bilden,
wobei das Lagerpolstück (2) und das erste Gegenpolstück (3) etwa parallel nach einer Seite aus
dem Schaltraum herausgeführt sind und den Dauermagneten (5) zwischen sich einschließen und
wobei das nach der dem Dauermagneten entgegengesetzten Seite aus dem Schaltraum (17) herausgeführte
zweite Gegenpolstück (4; 14) als Spulenkern (8; 19) die Erregerspule (10; 18) trägt und über ein
außerhalb der Wicklung angeordnetes Flußführungsblech (9; 21) mit dem ersten Gegenpolstück (3;
13) magnetisch gekoppelt ist
2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Flußführungsblech eine Gehäusekappe
(21) aus ferromagnetischem Material dient.
3. Relais nach Ansprach J oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein zum Dauermagneten (5; 15)
gleichsinnig polarisierter Hilfsdauermagnet (22; 38)
in den Flußführungskreis zwischen dem ersten (3; 13) und dem zweiten (4; 14) Gegenpolstück
eingeschaltet ist
4. Relais nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein zum Dauermagneten (S; IS)
entgegengesetzt polarisierter Hilfsdauermagnet in den Flußführungskreis zwischen dem ersten (3; 13)
und dem zweiten (4; 14) Gegenpolstück eingeschaltet ist
5. Relais nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsdauermagnet (22) im
Spuleninneren zwischen zwei Flußführungselementen (19,20) angeordnet ist
6. Relais nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsdauermagnet (38) in
Verlängerung der Spule zwischen einem Flußführungsblech (37) und der Gehäusekappe (21) angeordnet
ist
7. Relais nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum Hilfsdauermagneten
(22, 38) ein Nebenluftspalt (23; 39) vorgesehen ist
8. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenpolstücke (3,
4; 13,14) zumindest an jeweils einer Stelle (3a, 4a,-
13a, Ha) im Querschnitt derart bemessen sind, daß
sie bei gleichsinniger Überlagerung des Dauermagnetflusses und des Erregerflusses magnetisch
gesättigt werden.
9. Relais nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenpolstücke (3,4; 13,14) aus einem
Material mit annähernd rechteckiger Hysterese
bestehen.
10. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die den Schaltraum
einschließende Isolierstoffkapsel (32) aus Glas besteht
11. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die im Schaltraum (33)
liegenden kontaktgebenden Teile (12,13,14,16) mit
einer Schaltflüssigkeit, beispielsweise Quecksilber, benetzt sind.
12. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß am Dauermagnet (15) ein Nebenschlußblech (24) mit temperaturabhängiger
Sättigungsinduktion vorgesehen ist, welches über einen Nebenluftspalt (25) den Dauermagneten
(15) teilweise kurzschließt
13. Relais nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusekappe (21)
mit einer Isolierfolie (31) ausgelegt ist
14. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse weitere
Bauteile, beispielsweise eine Doppeldiode (34), angeordnet sind.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2347471A DE2347471C3 (de) | 1973-09-20 | 1973-09-20 | Polarisiertes elektromagnetisches Relais |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2347471A DE2347471C3 (de) | 1973-09-20 | 1973-09-20 | Polarisiertes elektromagnetisches Relais |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Family
ID=5893206
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2347471A Expired DE2347471C3 (de) | 1973-09-20 | 1973-09-20 | Polarisiertes elektromagnetisches Relais |
Country Status (5)
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US (1) | US3903491A (de) |
JP (1) | JPS5058552A (de) |
DE (1) | DE2347471C3 (de) |
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GB (1) | GB1468978A (de) |
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ES2144361B1 (es) * | 1998-03-17 | 2001-01-01 | Invest Y Transferencia De Tecn | Dispositivo de conmutacion remota. |
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1974
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- 1974-09-20 JP JP49108682A patent/JPS5058552A/ja active Pending
- 1974-09-20 FR FR7431856A patent/FR2245075B1/fr not_active Expired
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GB1468978A (en) | 1977-03-30 |
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