DE7733950U1 - Elektromagnetisches Umschlagrelais - Google Patents

Description

HOFFMANN · EITLE & PARTNER

PAT E N TAN" WALTE

DR. ING. E. HOFFMANN (193(1-1976) . D I P L.-l N G. W. E IT LE ■ DR.RE». NAT.K. HOFFMANN - D I PL.-1 N G. V/. LE H N

DIFL.-ING. K. FDCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN ARABELLASTRASSE Λ ■ D-8000 M 0 N C H E N 81 · TELEFON (089) 911087 · T E LE X 05-29619 (PATH E)

G 77 33 950.5
Anwaltsakte 29 905

ISKRA ZP Ljubljana, ο.sub.ο., Ljubljana/JUGOSLAWIEN

Elektromagnetisches Umschlagrelais

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektromagnetisches Umschlagrelais mit wenigstens zwei im Spulenkörper eingebauten quaderförmicen Dauermagneten und zwei weiteren quaderförmigen magnetischen Körpern in diagonaler Anordnung, wobei alle Dauermagnete und ggfs. magnetischen Körper in der gleichen Richtung magnetisiert sind und zwischen sich und ihren zugehörigen F )1-Echuhen eine magnetische Isolation aufweisen, sowie mit einem das Relais als ferromagnetisches Joch umgebenden U-förmigen Deckel und einem innerhalb des Spulenkörpers vorgesehenen ferromagnetisehen Anker.

Ein derartiges Relais ist beispielsweise durch die DE-OS 24 61 bekannt geworden. Das bekannte Relais ermöglicht nach dem Zu-

sammenbau keine Änderung der Empfindlichkeit bzw. keine Einstellung dieser Empfindlichkeit auf einen vorgeschriebenen Wert, welcher wegen der Toleranzen der Dauermagnete, die in das Relais eingebaut werden, sowie der Toleranzen der übrigen Bauteile nur schwer eingehalten werden kann. So ist cj notv/endig, daß diese Dauermagnete sowie die übrigen Bauteile zum Einhalten der Empfindlichkeitsgrenzen des Relais genau ausgewählt werden, wodurch die Herstellung sehr kostemufwendig wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Relais der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, welches eine Einstellung der Empfindlichkeit in vollkomr.,_ii fertigem Zustand ermöglicht, ohne daß die Bauteile des Relais bei der Herstellung bezüglich ihrer Toleranzen besonders ausgewählt werden müssen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Dauermagnete Keramikmagnete sind und daß die weiteren magnetischen Körper ebenfalls als Keramikmagnete ausaebildete Dauermagnete geringerer Stärke sind. Das erfindungsgemäße Relais läßt sich nach dem vollständigen Zusammenbau in ein einziges, in der Richtung gegenüber den Dauermagneten veränderbares magnetisches Feld einbringen und durch Ändern der Feldrichtung in seiner Empfindlichkeit justieren.

Für eine monostabile Ausführung des Relais sind zweckmäßig statt der Dauermagnete geringerer Stärke weichmagnetische Körper vorgesehen.

Bfc._ Keramikmagneten ist eine Änderung der Kagnetfeidstärke in Richtung des Polschuhs mit der Änderung der wirksamen Komponente dieses Feldes bzw. mit der Änderung der Magnetisierungsrichtung dieser Magnete möglich. Zwischen jeden Dauermagneten und dem zugehörigen Polschuh befindet sich ein Teil des Spulenkör-

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pers, der eine magnetische Isolation zwischen beiden darstellt. Dadurch wird ermöglicht, daß die Kraftlinien aus den einzelnen Magneten in einer Richtung austreten, die nicht immer eine Normale auf den entsprechenden Polschuh ist, und somit durch Änderung der Richtung des Feldes bei völlig zusammengebautem Relais eine Änderung der Magnctfeldstärkc und damit der Empfindlichkeit des Relais erreich' .

Die Erfindung ist im folgenden anhand eines in den Zeichnungen dargest- lten Relais näher beschrieben. Ir. den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 ein erfindungsgeir.?"es

elektromagnetisches Relais im Auiriß und Querschnitt,

Fig. 2 das Relais nach Fig. 1 im Grundriß und Querschnitt, und

Fig. 3 das Relais nach Fig. 1 und 2 in axonometrischer Projektion des Querschnitts.

Fig. 1 und 2 stellen ein für das erfindungsgemäße Verfahren verbessertes Relais im Querschnitt dar. Das Relais enthält vier Dauermagnete 1, 2, 3 und 4, die für die bistabile Ausführung alle in gleicher Richtung so polarisiert sind, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist. V7eiter sind vier ferromagnetische Polschuhe 7, 8, 9 und 10 nahe den Dauermagneten 1, 2, 3 und 4 angeordnet, die gleichzeitig als elektrische Kontakte wirken. Die Dauermagnete 1,2, 3 und 4 sind von den ferromagnetischen Polschuhen 7, 8, 9 und 10 durch einen Spulenkörper 11 oder ein anderes Isolierelement getrennt, wodurch neben der elektrischen auch eine magnetische Isolierung erzielt wird. Ein Anker 5, der durch eine sich auf dem Spulenkörper 11 befindende Spule 12 erregt wird, schließt jeweils zwei diametral angeordnete ferro-

magnetische Polschuhe 7 und 10 oder 8 und 9 kurz, welche gleichzeitig elektrische Kontakte sind. Der Anker 5, der sowohl elektrisch als auch magnetisch leitend ist, ist aus weichmagnetischem Werkstoff mit niedriger Elastizität hergestellt, er ist flach und besitzt eine Kreuzform. Auf diese Weise vorgesehene seitliche Ansätze 14 ermöglichen eine drehbare Einspannung in Lagur 13. Die Lager 13 weisen eine Vertiefung in Form des Querschnitts durch eine bikonkave Linse auf. In dieser Vertiefung befinden sich die Ansätze 14 des Ankers 5. Der waagerechte Durchmesser der Vertiefung ist etwas größer als die Breite des Ansatzes 14. Dadurch wird trotz größerer Fertigungsabweichungen beim Anker 5, den Polschuhen Ί . 8, 9 und 10 und dem Spulenkörper 11 ein gutes Anliegen des Ankers 5 an die magnetischen Polschuhe 7, 8, 9 und 10 sichergestellt.

In Längsrichtung wird der Anker 5 so kurz wie möglich ausgebildet, um exe Massenträgheitskräfte klein zu halten. Andererseits muß der Anker 5 aber so lang ausgebildet werden, daß ein ausreichender und optimaler Kontaktdruck zwischen Anker 5 und Polschuhen 7, 8, 9 und 10 sichergestellt ist.

Wenn nur zwei diametral liegende Dauermagnete, z.B. 1 und 4, verwendet werden, und statt der übrigen Dauermagnete, z.B. 2 und 3, weichmagnetische Körper eingesetzt werden, wird eine monostabile Ausführung des Relais erreicht, bei welcher bei unerregter Spule 12 die Polschuhe 7 und 10, bei Erregung der Spule Ί2 in richtiger Richtung jedoch die Polschuhe 8 und 9 und dadurch die dazugehörenden elektrischen Anschlüsse kurzgeschlossen worden.

Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, befindet sich zv/ischen den einzelnen Polschuhen 7, 8, 9 und 10 und den Dauermagneten 1, 2, 3 und 4 ein Spulenkörperteil, der es verhindert, daß die magnetischen Kraftlinien, die aus den Dauermagneten 1, 2, 3

und 4 austreten, gänzlich in die einzelnen Polschuhe 7, 8, 9 und 10 übergehen und es so ermöglicht, daß jeder dieser Dauermagnete ein Streufeld besitzt. Wenn das so aufgebaute Relais derart in ein magnetisches Feld gebracht wird, daß dieses FuId weder senkrecht zur Ebene des Ankers 5 noch in Richtung des Ankers 5 verläuft, dann werden die einzelnen Dauermagnete, wenn es Keramikmagnete sind, in Richtung der Kraftlinien dieses äußeren Magnetfeldes magnetisiert werden. Deshalb wird sich ihre effektive, in Richtung der Polschuhe gerichtete Komponente ändern, wodurch sich auch die Empfindlichkeit des Relais ändern wird. Auf diese Weise ist es bei gleichzeitiger Kontrolle der Empfindlichkeit des Relais und dessen Drehen im äußeren Magnetfeld möglich, seine Umschlagempfindlichkeit, die von der Stromstärke durch die Spule 12 abhängig ist, nach dem Zusammenbau des Relais zu ändern.

Nuten 17 im Inneren des SpuienkörpTs 11 sind vorzugsweise so ausgeführt, daß sie eine möglichst große Oberfläche aufweisen, wodurch die Eigenschaft verbessert ist, daß darin Staub verbleibt, der beim Aufeinanderschlagen der Kontakte aufeinander an diesen entsteht und abfällt. Die Nuten 17 haben deshalb eine ringförmige Form und einen quadratischen Querschnitt.

Es ist zweckmäßig, daß der Anker 5 und die Polschuhe 7, 8, 9 und 10, die aus weichmagnetischem Werkstoff gefertigt sind, galvanisch mit einer dickeren Schicht mit niedrigem ohm'sehen Widerstand überzogen oder mit Kontaktbauteilen, z.B. Kontaktnieten, ausgestattet werden, wodurch der Übergangswiderstand herabgesetzt und die Betriebszuverlässigkeit erhöht wird.

Das beschriebene elektromagnetische Relais wird auf bekannte Weise hermetisch mit einer Vergußmasse 15 verschlossen und mit einem Schutzgas gefüllt.

Claims (1)

HOFFMANN · EITLE & PARTNER PATENTANWÄLTE DR. ING. E. HOFFMANN (1930-1976) . D I P L.-l N G. W. E I T L E ■ D R. R E R. N AT. K. H O F FM A N N · D I PL--I N G. W. LEHN DIPL.-ING. K. FDCHSLE ■ DR. RER. NAT. B. HANSEN AiiABELLASTRASSE i · D 8000 M 0 N C H E N 81 ■ TE LE FON (089) 911087 · TE LE X 05-29619 (PATH E) G 77 33 950.5 9. Jan. 1981 Anwaltsakte 29 906 ISKRA. ZP Ljubljana, ο. sub. ο., Ljubljana / JUGOSLAWIEN Elektromagnetisches Umschlagrelais Schutzansprüche :

1. Elektromagnetisches Umschlagrelais mit wenigstens zwei άτι Spulenkörper eingebauten quaderförmigen Dauermagneten und zwei weiterer, quaderförmigen magnetischen Körpern in diagonaler Anordnung- wobei alle Dauermagnete und ggfs. magnetischen Körper in der gleichen Richtung magnetisiert sind und zwischen sich und ihren zugehörigen Polschuhen eine magnetische Isolation aufweisen, sowie mit einem das Relais als ferromagne t is ches Joch umgebenden U-förmigen Deckel und einem innerhalb des Spulenkörpers vorgesehenen ferrom.agnetischen Anker, dadurch gekennzeichnet , daß die Dauermagnete (1, 4) Keramikmagnete sind und daß die weiteren magnetischen Körper ebenfalls als Keramikmagnete ausgebildete Dauermagnete *

(2, 3) geringerer Stärke sind. !

2, Relais nach Anspruch 1, dadurch gekenn- §

zeichnet , daß statt der Dauermagnete (2, 3) geringe- {

I rer Stärke weichmagnetische Körper vorgesehen sind. f-