DE571631C - Time relay for direct and alternating current - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Zeitrelais. Gemäß der Erfindung besitzt das bewegliche System nach Art eines Zählers eine drehbar gelagerte Welle mit daran exzentrisch befestigtem Scheibenanker aus magnetischem Material. Das Relais gemäß der Erfindung besitzt den Vorteil, daß es sowohl für Gleichais auch für Wechselstrom verwendbar ist. Es ist gegenüber bekannten Gleichstromzeitrelais wesentlich einfacher im Aufbau und besitzt keine der Abnutzung stark unterworfenen Teile,The invention relates to a timing relay. According to the invention, the movable System in the manner of a counter, a rotatably mounted shaft with an eccentric shaft on it attached disc anchor made of magnetic material. The relay according to the invention has the advantage that it can be used for both DC and AC currents. Compared to known DC time relays, it is much simpler in structure and has none of the parts that are subject to wear and tear,

In den Abb. 1 bis 4 ist der Erfindungsgegenstand schematisch dargestellt. An dem Rahmen 1 ist eine Welle 2 mittels der Lager 3 und 4 drehbar befestigt. Um die Reibung in den Lagern so klein wie möglich zu machen, besteht das untere Lager 4 aus einer Stahlkugel, die zwischen Edelsteinlagerschalen 16In Figs. 1 to 4, the subject of the invention is shown schematically. To the Frame 1 is rotatably attached to a shaft 2 by means of bearings 3 and 4. To reduce the friction in To make the bearings as small as possible, the lower bearing 4 consists of a steel ball, between gemstone bearing shells 16

2o' und 17 angeordnet ist. Bei der an der Welle 2 befestigten Scheibe 5, die aus nicht magnetisierbarem Metall besteht, ist ein Eisensegment 10 exzentrisch angebracht, dessen Stärke und Gestalt nach den gewünschten Betriebsieigenschäften des Relais bemessen' wird. Die Stärke der Scheibe 5 muß entsprechend dem Eisensegment 10 so ausgeführt werden, daß sie zwecks Verminderung der Lagerreibung der Welle 2 vollkommen ausbalanciert ist.2o 'and 17 is arranged. In the case of shaft 2 fixed disc 5, which is made of non-magnetizable There is metal, an iron segment 10 is attached eccentrically, its strength and Shape according to the desired company properties of the relay 'is measured. The thickness of the disc 5 must correspond to the Iron segment 10 are designed so that they to reduce the bearing friction the shaft 2 is perfectly balanced.

Das Eisensegment 10 stellt den Anker zu - dem Feldmagneten dar, der U-förmig ausgebildet ist und an¹ den Enden der beiden Schenkel 20 und 22 zwei seitwärts vorspringende, übereinanderliegende Pole 21 und 24 besitzt. Zwischen den beiden Polen 21 und 24 ist ein Luftspalt vorgesehen, in den die Scheibe 5 mit ihrem Eisensegment hineinragt. Der Schenkel 22 des Feldmagneten ist zweckmäßig rahmenartig gestaltet, wodurch der Wicklungsraum vergrößert wird.The iron segment 10 represents the armature to - the field magnet is, the U-shaped, and ¹ the ends of the two legs 20 and 22 are two laterally projecting, overlying poles 21 and 24 has. An air gap is provided between the two poles 21 and 24, into which the disk 5 protrudes with its iron segment. The leg 22 of the field magnet is expediently designed like a frame, whereby the winding space is enlarged.

Um die Bewegung der Welle 2 zu dämpfen, ist ein Dauermagnet 8 angeordnet, der die auf der Welle 2 befestigte Scheibe 6 beeinflußt. Der Dauermagnet 8 kann auch durch einen Elektromagneten ersetzt oder ganz weggelassen werden, wenn das Relais ohne Dämpfung arbeiten soll. Auf der Welle 2 ist ein Kontaktstück 30 vorgesehen, das je nach der Lage der Welle 2 die feststehenden' Kontaktstücke 31 bzw. 32 berührt. Die Kontakte 31 sitzen auf 'einem !einstellbaren Arm 33, der um die Achse der Welle 2 gedreht werden kann. Die Verstellung des Armes 33 verändert den Abstand der Kontakte 30 und 32 und damit die Arbeitszeit des Relais, da die Bewegung der Welle gedämpft ist. Um die Zeit, für die das Relais eingestellt ist, leicht ablesen zu können, kann eine Skala angeordnet werden. Mit dem Rahmen 1 und der Welle 2 ist eine Spiralfeder 3 5 verbunden, die normalerweise die Welle in einer Lage hält, bei der das Kontaktstück 30 die Kontakte 31 berührt. Wenn die Kontaktstücke sich in dieser Stellung befinden, befindet sich das Eisensegment 10 in der in Abb. 1 gezeichneten Lage. Bei wachsendem Strom in der Wicklung 23To dampen the movement of the shaft 2, a permanent magnet 8 is arranged on the the shaft 2 attached disk 6 affects. The permanent magnet 8 can also by a Electromagnets can be replaced or omitted altogether if the relay is without damping should work. On the shaft 2, a contact piece 30 is provided, depending on the Position of the shaft 2 the stationary 'contact pieces 31 and 32 touches. The contacts 31 sit on an adjustable arm 33, the can be rotated about the axis of the shaft 2. The adjustment of the arm 33 changed the distance between contacts 30 and 32 and thus the working time of the relay, since the movement the wave is dampened. Easily read the time for which the relay is set a scale can be arranged. With the frame 1 and the shaft 2 is a coil spring 3 5 connected, which normally holds the shaft in a position in which the contact piece 30 touches the contacts 31. When the contact pieces are in this position are located, the iron segment 10 is in the position shown in FIG. 1. With increasing current in the winding 23

wird die Anziehungskraft, die die Pole 21 und 24 auf das Eisensegment 10 ausüben, größer. Wenn der Strom so groß geworden ist, daß das auf die Scheibe S ausgeübte Drehmoment genügt, um das Drehmoment der Feder 35 aufzuheben, wird das Eisensegment 10 in den Luftspalt zwischen den Polen 21 und 24 hirieingezogeri. Dabei berührt der bewegliche Kontakt 30 die feststehenden Kontakte 32.
Die Scheibe 6 sitzt lose auf der Welle 2 und ist mit zwei Sperrkünken 39 versehen, die in ein auf der Welle 2 befestigtes Sperrad 40 eingreifen. Normalerweise werden die Sperrkünken 39 durch die Federn 41 mit dem Sperrad 40 in Eingriff gehalten. Wenn das Relais anspricht, wird die Scheibe 6 durch die Sperrvorrichtung von' der Welle mitgenommen und, da die Scheibe von dem Magneten 8 beeinflußt wird, die Bewegung der Welle 2 gedämpft. Wenn die Welle nach dem Zurückgehen des Stromes in' der Wicklung 23 infolge der Spiralfeder 35 wieder in die Ruhelage zurückgehen will, sind die Sperrklinken 39 unwirksam, d.h. die Welle und damit auch der Kontakt 30 gehen praktisch sogleich in die Ruhelage zurück. Diese Bewegung ist also unabhängig von der Dämpfungsscheibe 6. Wenn das Relais sofort anspricht und langsam zurückgehen soll, ist es nur nötig, die Sperrkünken 39 umzukehren, so daß sie von dem Sperrad 40 in ■entgegengesetzter Drehrichtung mitgenommen werden. An dem unteren Pol 24 ist ein magnetischer Nebenschluß 45 angeordnet, der zur Einstellung des Kraftflusses in' den Polen 21 und 24 dient. Der Nebenschluß 45 hat einen Vorsprung 46, von dem ein veränderlicher Teil in nächste Nähe des Feldmagneten 20 ger bracht werden kann, wodurch die Regulierung des Kraftflusses in den Polen erfolgt. An dem 'einen Ende des magnetischen Nebenschlusses 45 ist eine Rückziehfeder 47 befestigt, an dem anderen Ende ein biegsamer Draht 48, der über die Rollen 49 und 50 geführt wird und an seinem Ende an einer Einstellschraube befestigt ist. Er kann mit einem Zeiger und mit einer Skala zur leichteren Einstellung des Relais versehen sein. Die Einstellung des magnetischen Nebenschlusses 45 verändert die Stärke des Flusses, der bei einem bestimmten Strom in der Wicklung 23 durch den Luftspalt zwischen' den Polen 21 und 24 hindurchgeht. Daher bestimmt die Einstellung des Nebenschlusses den in der Wicklung verlangten Arbeitsstrom, unabhängig von dem Drehmoment der Feder 3 5, die aber auch 'einstellbar gemacht werden kann. Die Stärke des Flusses, der von dem Nebenschluß 45 hervorgerufen wird, hängt von' der Größe des den Feldmagneten 20 überragenden Teiles 46 ab. Der Teil des Vorsprunges 45, der in nächster Nähe des Feldmagneten 20 liegt, wird gesättigt, bevor ein wesentlicher Fluß die Polenden durchfließen kann. Die Beziehung zwischen dem Arbeitsstrom in der Feldwicklung und der Lage des Nebenschlusses ist also eine lineare.the force of attraction which the poles 21 and 24 exert on the iron segment 10 is greater. When the current has become so great that the torque exerted on the disk S is sufficient to cancel the torque of the spring 35, the iron segment 10 is drawn into the air gap between the poles 21 and 24 hirieinigeri. In doing so, the movable contact 30 touches the stationary contacts 32.
The disk 6 sits loosely on the shaft 2 and is provided with two locking pawls 39 which engage in a locking wheel 40 fastened on the shaft 2. The ratchet pawls 39 are normally held in engagement with the ratchet wheel 40 by the springs 41. When the relay responds, the disk 6 is driven by the locking device of 'the shaft and, since the disk is influenced by the magnet 8, the movement of the shaft 2 is damped. If the shaft wants to return to the rest position after the return of the current in the winding 23 as a result of the spiral spring 35, the pawls 39 are ineffective, ie the shaft and thus also the contact 30 go back to the rest position practically immediately. This movement is therefore independent of the damping disk 6. If the relay responds immediately and is to go back slowly, it is only necessary to reverse the locking pawls 39 so that they are taken along by the ratchet wheel 40 in the opposite direction of rotation. A magnetic shunt 45 is arranged on the lower pole 24, which is used to adjust the flow of force in the poles 21 and 24. The shunt 45 has a projection 46, of which a variable part can be brought into close proximity to the field magnet 20 ger, whereby the regulation of the power flow in the poles takes place. A retraction spring 47 is attached to one end of the magnetic shunt 45, and to the other end a flexible wire 48 which is guided over the rollers 49 and 50 and which is attached to an adjusting screw at its end. It can be provided with a pointer and a scale for easier setting of the relay. The setting of the magnetic shunt 45 changes the strength of the flux which passes through the air gap between the poles 21 and 24 for a certain current in the winding 23. Therefore, the setting of the shunt determines the working current required in the winding, independently of the torque of the spring 35, which, however, can also be made adjustable. The strength of the flux produced by the shunt 45 depends on the size of the part 46 protruding from the field magnet 20. The portion of protrusion 45 that is in close proximity to field magnet 20 becomes saturated before substantial flux can flow through the pole ends. The relationship between the operating current in the field winding and the location of the shunt is therefore linear.

Um die Leistung beim Unterbrechen an den Relaiskontakten zu vermindern, können diese in an sich bekannter Weise im Neben-Schluß des Steuerstromkreises liegen.To reduce the performance when interrupting the relay contacts, you can these are in a known manner in the shunt of the control circuit.

Das beschriebene Relais ist sowohl für Gleichstromkreise als auch für Wechselstromkreise mit den üblichen Frequenzen geeignet. Es ist wesentlich einfacher als die Wechselstromrelais der Induktionsbauart und ist als Gleichstromzeitrelais darum besonders von Vorteil, da es bisher kein ausreichend genaues Zeitrelais für Gleichstrom gab.The relay described is for both DC and AC circuits suitable with the usual frequencies. It's much simpler than the AC relay the induction type and is therefore particularly advantageous as a DC time relay, as it has not yet been sufficiently accurate Timing relay for direct current was there.

Claims (5)

80 Patentansprüche:80 claims: 1. Zeitrelais für Gleich- und Wechselstrom, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche System nach Art eines Zählers eine drehbar gelagerte Welle mit daran exzentrisch befestigtem Scheibenanker aus magnetischem Material besitzt.1. Timing relay for direct and alternating current, characterized in that the Movable system in the manner of a counter consists of a rotatably mounted shaft with a disc armature eccentrically attached to it magnetic material. 2. Zeitrelais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Relais einen U-förmigen Feldmagneten besitzt, dessen Längsachse parallel zur Welle liegt undder an den Enden der Schenkel zwei in Richtung auf die Wellenachse vorspringende übereinanderliegende Polschuhe trägt.2. Time relay according to claim 1, characterized characterized in that the relay has a U-shaped field magnet whose Longitudinal axis is parallel to the shaft and the two at the ends of the legs in the direction on the shaft axis protruding overlying pole pieces carries. 3. Zeitrelais nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Schenkel (22) des Feldmagneten rahmenförmig gestaltet ist und auf seinen achsparallelen Rahmenseiten die Erregerwicklung aufgebracht ist.3. Time relay according to claim 2, characterized in that the one leg (22) of the field magnet is designed in the shape of a frame and on its axially parallel Frame sides the field winding is applied. 4. Zeitrelais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der exzentrisch gelagerte Anker aus magnetischem Material auf einer Scheibe aus unmagnetischem Material befestigt ist, welche die infolge der exzentrischen Befestigung des Ankers hervorgerufenen Kräfte aufhebt.4. Time relay according to claim 1, characterized in that the eccentrically mounted Armature made of magnetic material is attached to a disc made of non-magnetic material, which as a result the eccentric fastening of the anchor cancels out the forces. 5. Zeitrelais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der drehbar gelagerten Systernwelle eine Dämpfungsscheibe (6) mittels Sperrkünken derart gekuppelt ist, daß sie der Bewegung der Welle nur in 'einer Richtung folgt, zum Zwecke, die Bewegungszeiten für die Welle für beide Bewegungsrichtungen ungleich zu machen.5. Time relay according to claim 1, characterized in that with the rotatably mounted Systernwelle a damping disc (6) coupled by means of locking pawls in this way is that it only follows the movement of the wave in one direction, to Purposes that the movement times for the shaft are unequal for both directions of movement close. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings