DE6752464U

DE6752464U - Elektromagnetisches relais

Info

Publication number: DE6752464U
Application number: DE19686752464
Authority: DE
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1963-05-13
Filing date: 1968-08-03
Publication date: 1969-03-06
Also published as: FR95518E; IE31830L; CH483110A; BE721902A; IE31830B1; GB1131928A; NL6810986A

Description

P.JU55372-3.B.

Dipl.-Phys. Leo Thul
Patentanwalt
7000 Stuttgart-Feuerbach
Kurze Straße 8

ISE/Reg. 3939 - ' j

f H.S.Woodhead 13 ' j.

INTEBKATIONAL STANDARD ELECTRIC CORPORATION, NEW YORK

Elektromagnetisches Relais

Die Priorität der Anmeldung Nr. 35 855/67 VO23 4.August 1967 in Grossbritannien ist in Anspruch genommen-

Die vorliegende · betrifft ein elektromagnetisches Beiais mit mindestens einem Trennkontakt.

Das gensässe Beiais weist ein äusseres magnetisches Glied vmi ein inneres magnetisches Glied auf, welches durch eine Oeffnung im äusseren magnetischen Glied durchdringt und von diesem magnetisch isoliert ist, es zeichnet sich aus durch eine elastische Membran aus Magnetmaterial, welche längs ihres ümfanges am äusseren magnetischen Glied befestigt Ist und sich. normalerweise la. Berührung■mit einem Kontaktglied befindet, welches susge-

1.8.1968

ISS/Reg. 3939

noiranen dann, wenn die Membran das Kontaktglied berührt, von der Membran elektrisch Isoliert ist, wobei die Membran und das Kontaktglied die Kontakte das p.el·³"*^ "bilden und bei Erregung eines magnetischen Kreises, vieleher die beiden genannten Kagnetglieder und die Membran enthält, voneinander getrennt «erden.

Nachstehend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des -3»£4~i€fesgo— gegenstandes unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert, in welcher:

Die ?ig. 1 einen Iängsschnitt des Relais durch seine Mittelachse und

die Fig. 2 einen längs der Linie A-A¹ der Fig. 1 geführten Querschnitt euren das Heiais zeigt.

Das in deT Zeichnung dargestellte Relais weist eine hermetisch verschlossene Katüner auf, -welche die Relaiskontakte enthält. Ein Teil dieser Xanrner besteht aus einea Metallring 10, in dessen zentraler Oeffnung ein Ketallrohrchen 11 durch einen elektrisch isolierenden ringförmigen Verschluss 12 befestigt ist, welcher beispielsweise aus Glas besteht. In die Oeffnung des Ketallröhrchens 11 ist ein Edelmatall-Kontaktbolzen 13 eingefügt, welcher * mit der Innenwand des Höhrchens hermetisch verbunden ist. Der Bolzen 13 weist eine enfeiterx.e ringförmige Kontaktfläche auf, welche den einen der beiden Kontakte des Relais bildet. Weiter weist das Relais eine ringförmige Kappe aus Weicheisen auf, in deren zentraler Oeffnung ein Nickel-Eisen-Stab 15 durch eine beispielsweise aus Messing bestehende, magnetisch isolierende rir^forsige Dichtung 16 befestigt ist. Sine elastische Membran 17 aus Magnetsaterial ist längs üires äusseren Randes an einer4Ennenflansch l8 der Kappe

i/der

mit,
Ißi befestigt, welche/den Ring 10 verlötet- ist und damit die Kammer vervoll-

standigi;.

ς ^ /t

ISS/Keg. 3959

Die Membran 17, welche sowohl den Anker als auch den anderen Kontakt bildet, ist in ^beanspruchten Z-uszeziä. flach. Wenn Jedoch das Relais zusammengehaut wird, überschneidet die Fläche des Flansches 13 den Kontektbolzen 13·, so dass die Membran gespannt wird und danait den nötigen Druck zwischen den Xontakten gewährleistet, wenn sich das Heiais in Ruhe befindet.

Aus den Vorstehenden ergibt sich, dass das durch die Membran 17 νζιά den Bolzen 13 gebildete Kontaktpaar' in einem hermetisch verschlossenen Rauts untergebracht ist, und dass der wichtigste Schritt zur Herstellung dieses verschlossenen Raumes, nämlich das dichte Einbringen des Röhrchens 11 in den Ring 10 als erster Schritt in der Herstellung des Relais durchgeführt werden kann, so dass die relativ hohe zum Verschliessen erforderliche Temperatur sich auf andere Teile des Relais, wie z.B. die Membran 17 oder die Relaiswicklung /nachteilig auswirken kann, welche erst in einem späteren Zeitpunkt eingebracht werden. Die ringförmige Kappe 14 kann am Ring 10 durch einen V/eichlötvorgang bei tiefer Temperatur befestigt werden.

Die Membran 17 ist mit einer Anzahl Schlitze 20 versehen, deren Länge bedeutend grosser als ihre Breite ist, und welche dazu dienen, die Elastizität der Membran zu erhöhen, und dadurch die aufzuwendende Kraft für eine genügende Auslenkung der Membran zur unterbrechung ihres Kontaktes mit dem Bolzen 13 zu verringern. Die SehÜt-ze 20 sind kreisbogenförmig ausgebildet ■cna so angeordnet, dass die zentrale Fläche 21 der Membran über drei Metaüzungen 23 isit Ihrem Randteil 22 verbunden 1st, über welchen sie init der Kappe 14 verbunden ist. Die Breite dieser Me"öaHzungen ist gegenüber ihrer länge ideln- Diese ÄncrtLiuiig gewährt -der ssrrzralen SbntaSctflSche de^r 3fembrai»

± %ß

ΙόΞ/Reg. 3939

eine beträchtliche Bewegungsfreiheit, während gleichzeitig siehergestellt ]

wird, dass beim Anziehen der Membran gegen den Stab 15 durch Erregung des j

zugeordneten magnetischen Kreises, sich die Kontak-JTläehe 12 praktisch in f

senkrechter Richtung an die Stirnfläche des Stabes 15 anlegt. f

Die Membran 17 saus - selbstverständlich aus einen Kagnetjnaterial, wie -Ji z.3. einer Nickel-Sisen-Legierung bestehen. Zur Herstell-ung eines guten f elektrischen Kontaktes kann die Membran übr einen Teil oder ihre ganze Fläche § mit einer Silberschicht plattiert werden, welche ihrerseits sit einer Schicht
aus z.B. Palladium überzogen ist. Auf der dea 3olze;i 13 abgekehrten Seite
der Membran bilden diese plattierten Schichten die notwendige magnetische
Isolierung zwischen der zentralen Fläche der Kesbran -und denjenigen Teilen
des Stabes 15 und der ringförmigen Kappe 14, mit denen die Kssabran in 3erührung |, kommen kann.

Der Stab 15, welcher das innere magnetische Glied des Relais bildet,
ist in der Achsrichtung des Relais bedeutend langer als das entsprechende

aus der ringförmigen Kappe 14 gebildete äussere magnetische Glied. Der über

die Kappe vorstehende Teil des Stabes 15 ist von der Relaiswicklung 25 όά- 1

geben, die auf dem isolierenden Spulenkörper 2o aufgewickelt ist. Der Aussen- |₍

ti durchmesser der Wicklung 25 und des Spulerikörpers 26 ist nicht grosser als

der Aussendurchmesser der Kappe 14. Der Spulenkörper 26 wird in seiner Lage
durch eine Endplatte 27 aus Magnetmaterial gehalten, die am Stab 15 befestigt
und von der Wicklung durch eine Isolierscheibe 28 isoliert ist.

Der Magnetkreis des Relais besteht aus der Endplatte 27, dem Stab 15,
der zentralen Fläche 21 der Membran 17 und der Kappe 14 und ist vervoll-

ISZlReg. 3939

ständigt durch einen äusseren Zylinderteil 29 aus Magnetmateri al, welcher über die Kappe 14 -und die Platte 27 g-esehoben ist.

25an erkerax, ctess der inagnetisehe Kreis ini unerregten Sustarsd z>:ei Luftspalte enthält, rsHsJ-ieh denjenigen zwischen der Endfläche des Höhrehens U und der zentralen Fläche 21 der iieisbran und denjenigen zischen dieser zentralen Fläche der Jfeabran und einesi zweiten Flansch 30 deT ringförmigen Kappe 14. Die Lufzspalxe liegen magnetisch in Serie, aber die Anziehungskräfte auf die zentrale Fläche der K-ombrsn bei Erregung des Relais wirken mechanisch parallel, d.h, s*>e addieren sieh. Der zweite dieser Luftspalte, d.h. derjenige zwischen der zentralen Fläche der Membran und dem Flansch ist in einem begrenzten Ausmass durch die Zungen 23 überbrückt, aber die Ausbildung dieser Zungen gewährleistet, dass dieser Ueberbrückungsweg einen relativ hohen magnetischen Widerstand ax£weist..

Die Ansehlüsso fiir d&s Beiais bestehen aus Kontaktstiften, die aus der Längsseite des Relais austreten. Der Abstand der Stifte kann so gewählt werden, dass eifait dem Normalraster von gedruckten Schaltungen übereinstimmt. Die kleinen Abmessungen des Beiais machen es besonders geeignet zur Verwendung in gedruckten Schaltungen- Als Beispiel hat eine praktische Ausführung des in der Zeichnung dargestellten Heiais eine Länge von ca. iSmm und einen Durchmesser von ca. lOsasfl. Die Wieklungsanschlüsse des Relais bestehen aus den Stiften yi, welche aus den Spulenkörper 2β heraustreten, während die Kontaktanschlüsse durch die Stifte 32 und 33 gebildet sind, die von Stab 15 bzw. den Röhrchen 11 ausgehen. Eine Isolierscheibe 34 verhindert, dass der Stift 33 in zufälligen Kontakt mit den Ring 10 gerät, da ein solcher Kontakt einen Kurzschluss der Relaiskontakte bewirken würde.

67Ö24Ö

ISE/P.eg. 5939

Geinäss einer Variante kann das dargestellte HeIaIs zwei Xontakxpaere aufweisen. In diesen- Falle fällt die Endplatte 27 weg, "^d der Stab 15 erstreckt sich nicht durch den ganzen Spuler-körper 26, sondern endigt kurz vor der Kitte desselben.. Eine Kontaktkammer mit. Kontakten gleicher Art, wie die gezeigte Kontaktkannner liegt dann am anderen Ende des Spulenkörpers 26.

Basiit die beiden Kontaktpaare voneinander elektrisch Isoliert "bleiben, sind die inneres, Kontaktglieder der beiden Kontaktkaisnem, näslich die den Stab 15 entsprechenden Stäbe so kurz gewählt, dass sie sich In der Kitte des SpuleiikSrpers nicht berühren. Der zusätzliche magnetische Widerstand des magnetischen Kreises des BeIaIs, der durch die sich nicht berührenden innerer isagnetischeii Glieder entsteht, wird v:eitgehend überbrückt durch ein Höhrehen aus Hagnetaiaterialj welches sich über die Länge des Spulenkörpers erstreckt ■und In welches die Stäbe eingesetzt sind. Die elektrische Isolation dieser beiden Stabe ·κ±τά, gewährleistet durch eine Isolierhülse, welche an der Innenwand des Höhrchens anliegt. Die äussere Hülse 29* welche nun die beiden äusseren durch die ringförmige Kappe gebildeten Glieder magnetisch koppelt, weist auf ihrer Innenseite einen isolierenden Ueberzug auf, so dass diese beiden Glieder ebenfalls elektrisch voneinander isoliert sind.

Claims

- 7 tSS/Heg-5959 ANSERtECEE

1. Elektromagnetisches Relais mit mindestens einem ^rsmikoritakt, welches ein äusseres magnetisches Glied und ein inneres' magnetisches Glied aufweist, welches eine Ceffnung ic .sseren Glied durchsetzt und von diesen magnetisch isoliert ist, gekennzeichnet durch eine elastische lfesbran ans Kagneissa&erisl, welche längs ihres äusseren Randes am äusseren magnetischen Glied befestigt ist und normalerweise mit einem Kontaktglied in Berührung steht, welches abgenommen dann, wenn die Membran mit diesem Kontaktglied in Berührung steht, von der Membran elektrisch isoliert ist, ■Möbel die Kembran und das Kontaktglied die Kontakte des Heiais bilden, welche durch die Erregung eines magnetischen Kreises, welcher beide magnetischen Glieder vsid die Membran enthält, voneinander getrennt werden.

2. Beiais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran mindestens zwei Oeffnungen aufweist, die zwischen der Randfläche und der Kontaktflache der Membran liegen und so gestaltet sind, dass sie die zur Abhebung der Membran zum Kontaktglied erforderliche Kraft vermindern.

3- Relais nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Oeffnungen aus Schlitzen bestehen, deren Breite bezüglich ihrer Länge klein ist.

4. Relais nash Anspruch 2 oder J>, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Oeffnungen so gestaltet sind, dass die Kontaktfläche der Membran ei*, ihrer Randfläche durch mindestens zwei Zungen verbunden ist, deren Breite ι bezüglich ihrer Länge klein ist.

1.8.1968
G/Fz

- 3 53959

5- Beiais nach einem der Ansprüche 1 bis hj dadurch gekennzeichnet., dass mindestens die Kontaktiläehe der Membran six. einer Schien"!; aros Sdelsü^all überzogen ist.

6. Heiais nach einen; dar Ansprüche i bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran in einer hermetisch verschlossenen Hammer liegt.

7. Beiais nach eines der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet;, ■dass das innere magnetische Glied sich über eine Seite des ausseren magnetischen Gliedes hinaus erstreckt -und von der Erregerwicklung des Heiais uageben ist*.

3. Beiais nach Anspruch "{, gekennzeichnet durch eine Endplatte aus liagnatnaterial auf der dem äusseren magnetischen Glied abgekehrten Seite der Erregerwicklung, vcn& durch ein weiteres Glied aus Magnetaaterial, welches die Endplatte und das äussere magnetische Glied verbindet und die Wicklung niridesteris teilweise umgibt, wobei die Endplatte und das weitere magnetische Glied einen n&snetisch leitenden Weg zwischen dem äusseren magnetischen Glied vr.d dein von diesen abgekehrten Ende des inneren magnetischen Gliedes bildet.

9- Relais nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule ein zweites inneres magnetisches Glied umgibt, welches hermetisch verschlosser, durch eine Oeffnung in einem zweiten äusseren magnetischen Glied hindurchgeführc ist, von welchem es magnetisch isoliert ist, und dass eine zweite ^: Membran von gleicher Art wie die erste Membran längs ihres Randes am zweiten äusseren magnetischen Glied befestigt isö.

10. Relais nach Anspruch 9j gekennzeichnet durch ein weiteres Glied

- 9 S/Reg. 3939

Magnetmaterial, welches von den beiden äusseren magnetischen Gliedern ktrisch isoliert ist, aber diese Glieder magnetisch koppelt und die aiswicklung mindestens teilweise umgibt.

2 Δ Ik