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Relais, insbesondere für schwache Gleich- und Wechselströme Die Erfindung
betrifft :ein Drehspulrelais für schwache Gleich- und Wechselströme. Es dient zur
Steuerung von Stromkreisen für Signal-, Telegraphier- und Sicherun:gsz-,vecke bei
ruhenden und beweglichen Anlagen, z. B. im Verkehr mit Fahrzeugen auf Straßen oder
auf Schienen oder im Verkehr mit Flugzeugen; es dient aber auch zur Registrierung
von Vorgängen irgendwelcher Art.
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Es sind DTehspulrelais bekanntgeworden, bei welchen die Drehspule
einen einarmigen oder einen zweiarmigen Kontaktarm steuert, durch den die Kontaktgebung
herbeigeführt wird. Diese Drehspulrelais haben den Nachteil, daß der Kontaktarm
im Ruhezustand des Relais stromfiihrend, daher durch einen Stromleiber belastet
ist. Diese mechanische Bie= lastung wirkt hemmend auf die Drehspule, so daß die
auf sie reinwirkenden Kräfte nur zum Teil für die Kontaktgebung nutzbar werden.
Bei einem ,einarmigen Kontaktarm treten weitere Nachteile in Erscheinung. Sobald
nämlich der Kontaktarm bei der Verstellung .der Drehspule die Kontakte berührt,
tritt seine Verlagerung der Drehspule ein und zwangsläufig damit Hemmungen an den
Achslagerungen mit nachteiligen Rückwirkungen auf ,die Kontaktgebung. Die durch
die Drehspule bei ihrer Erregung ausgelösten Kräfte werden daher nur zu einem Teil
für die Kontaktgebung nutzbar, weil ein immerhin @erheblicher Prozentsatz an Kraft,
den die Drehspule zum Antrieb des durch Stromleitungen belasteten Kontaktarmes erfordert,
verlorengeht. Besondere Schwierigkeiten ,ergeben sich bei Drehspulrelais von großer
Empfindlichkeit, die z. B. auf elektrische Ströme der Größenordnung ro-5 A ansprechen
sollen.
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Zur Behebung der Mängel wird nach der Erfindung bei einem Relais,
bei dem eine eisenlose Drehspule bei ihrer Erregung einen zweiarmigen Kontakthebel
verstellt, die Anordnung ,getroffen, daß dieser Hebel als stromleitender Teil zur
Überbrückung zweier Kontakte dient und selbst keinen Anschluß an elektrische Leitungen
hat.
Die Anordnung eines vollkommen unbelasteten Kontaktarmes an
der Drehspule bewirkt aber in der Hauptsache, daß die Empfindlichkeit des Drehspulrelais
wesentlich gesteigert werden kann, «=eil die Drehspule hemmungslos spielen kann.
Man kann daher Schaltleistungen mit wesentlich geringeren Antriebskräften erzielen,
ferner die Schaltleistungen steigern, wenn man dem Drehs,pulrelais mittelbar oder
unmittelbar ein unempfindlicheres, z. B. Klappankerrelais nachschaltet, durch das
die Schalthandlungen bewirkt -werden.
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Eine weitere Vervollkommnung des Relais kann dadurch erreicht -werden,
daß sich der Kontaktarm in den Stromkreis der Erregerwicklung eines zweiten Relais
legt, dessen Polteile mit denen des Drehspulrelais einen gemeinsamen magnetischenErregerkreis
haben.
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In der Zeichnung ist das Rerlais in beispielsweiser Ausführung veranschaulicht,
und zwar zeigt Abb. i die Drehspule mit dem zweiarmigen Kontaktarm und das nachgeschaltete
Relais in dem magnetischen Kraftfeld der Drehspule, Abb. 2 eine Relaisanordnung
mit zwei Drehspulen sowie das zweite Relais in dem magnetischen Kraftfeld, Abb.3
das Drehspulrelais mit einer ringförmigen Kontaktbrücke.
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1n Abb. i ist die Drehspule mit i, der zweiarmige Kontaktarm mit 2
bezeichnet, der bei Verstellung der Drehspule i die Verbindung der beiden Kontakte
7 und 8 herbeiführt und damit den Stromkreis für Signale oder für andere Zwecke
steuert. Wie Abb.3erkennen läßt, sind die Kontaktfedern 7 und 8 an den Teilen 20
und 21 angebracht, und diese sind zweckmäßigerw eiste an einem mit 17 bezeichneten
ringförmigen Körper verstellbar angeordnet, wobei auch jede Kontaktfeder für sich
reguliert werden kann. Damit -wird erreicht, daß man den Abstand zwischen dem zweiarmigen
Hebel 2 und den Kontakten 7 und 8 verschieden einstellen kann, entsprechend den
auf die Drehspule i einwirkenden elektrischen Kräften. Die Empfindlichkeit des Drehspulrelais
kann derart gesteigert werden, daß es auf elektrische Ströme anspricht, die von
einer lichtempfindlichen Zelle bei ihrer Anstrahlung erzeugt oder gesteuert werden.
Die Erregung des Drehspulrelais durch schwache Wechselströme oder zerhackte Gleichströme
:erfolgt über einen z. B. Gleichrichter, der in Abb. i mit 14 bezeichnet ist. Die
Strombrücke 2 bzw. die Drehspule i kann auch mit einem kleinen signalgebenden Körper
versehen sein. Zum Schutz dient ein Gehäuse.
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Während der zw.eiarinige Kontakthebel 2 ausreicht für geringe Schaltleistungen,
kann man bei höheren Ansprüchen den Kontaktarm 2 dazu benutzen, den Erregerstromkreis
eines zweiten Relais, z. B. eines Klappankerrelais, zu steuern, durch das dann die
Schalthandlungen. bewirkt werden. Bei Verwendung eines solchen Relais kann die Anordnung
getroffen werden, die Polteile der beiden Relais gemeinsam von einer magnetischen
Kraftquelle zu speisen. Dieses zweite Relais kann also dem Drehspulrelais entweder
mittelbar oder unmittelbar nachgeschaltet sein.
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Die schematisch dargestellte Gesamtanordnung ist aus den Abb. i und
2 ersichtlich und besteht aus einem Drehspul- und einem Klappankerrelais. Das die
Drehspule i beeinflussende magnetische Kraftfeld besteht aus dem mit 3 und ;l bezeichneten
permanenten Magnetsystem, derart ausgebildet, daß es an- einer Stelle die Polteile
g und io des Ankers i i eines Klappankerrelais umfaßt, so daß beide Relais bzw.
deren Pole durch ein gemeinsames magnetisches Kraftfeld gespeist werden. Zur Regelung
des magnetischen Kräfteverhältnisses dient eine Luftstrecke 6, die entsprechend
zu bemessen ist. Die Erregerwicklung der Pole g und io liegt ebenso wie der Kontaktarm
2 in dem Stromkreis einer Stromquelle 13. Bei Erregung der Drehspule i durch
Gleich- oder Wechselströme, in letzterem Falle über den Gleichrichter 14, wird durch
den Kontaktarm 2 über die Kontaktstellen 7 und 8 der Erregerkreis für das nachgeschaltete
Relais 9, i o, i i geschlossen. Dabei werden die Pole 9 und i o, die den Anker i
i im Ruhezustand festhalten, entmagnetisiert, und der Anker wird freigegeben, -wobei
die Kontaktgebung für die Stromkreissteuerung beeinflußt wird. Der Anker i i kann
auch so eingestellt werden, daß er bei Erregung der Drehspule i von seinen Polen
9 und io angezogen wird, dabei aber den Stromkreis schließend oder öffnend.
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Das in Abb.2 dargestellte Relais besteht aus zwei Drehspulen in einem
magnetischen Kraftfeld. An den Polenden des einen Stabmagnets 3 sind Polteile 9
und io angeordnet, deren Gegenenden den Anker i i beeinflussen. Das magnetische
Kräfteverhältnis kann bei 6 und 6' durch eine nicht eingezeichnete Vorrichtung reguliert
werden. Der Schaltvorgang ist ähnlich wie bei dem System nach Abb. i. Dieses Ausführungsbeispiel
zeigt, daß man die Möglichkeit hat, verschiedene Schaltkombinationen zu wählen.