DE9213237U1 - Magnetsystem - Google Patents

Description

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Siemens Aktiengesellschaft

Magnetsystem
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Die Erfindung betrifft ein Magnetsystem mit einem Magnetkern, durch den ein beweglicher Kontakt derart betätigbar ist, daß ein Wechsel seiner Lage zwischen den beiden Zuständen Kontaktierung und Nichtkontaktierung mit einem festen Kontakt erfolgt.

Für ein solches Magnetsystem, wie es z.B. bei Relais und Zeitschaltuhren bekannt ist, kann aus verschiedenen Gründen die Forderung nach Verkleinerung seiner Abmessungen bestehen.

Hierzu ist beispielsweise Anlaß gegeben, wenn die elektrische Schaltung eines Relais unter Verwendung einer vorzugsweise einseitig kaschierten Leiterplatte und Mischbestückung mit SMD (Surface Mounted Device)-Technik realisiert sein soll. Der hierfür erforderliche zusätzliche Raum könnte durch Verkleinerung des Magnetsystems bereitgestellt werden, was allerdings seine für die Betätigung eines Kontakts verfügbare Kraft unzulässig vermindern kann. So besteht z.B. die Forderung, an ein auf Minimalmaße reduziertes Magnetsystem einen Kontakt mit einer Kontaktkraft von etwa 150 pond, welche für die geforderte Kurzschlußfestigkeit von über 1000 A bei einem Dauerstrom von 16 A notwendig ist, auch bei Netzunterspannung sicher zu betätigen.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Magnetsystem der obengenannten Art mit einer in seiner Kraftwirkung verbesserten Betätigung des Kontakts zu schaffen. Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen nach Anspruch 1. Hier-

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mit wird es möglich, eine zuverlässige Betätigung des Kontakts auch für verkleinerte Magnetsysteme mit an sich geringerer Betätigungskraft sicherzustellen. Weiterhin hat die erfindungsgemäße Verbesserung zur Folge, daß eine gegenüber der normalen Betriebsspannung reduzierte Ansteuerspannung für das Erregersystem des Magnetsystems ausreicht, was gleichbedeutend ist mit einer sichereren Funktionsweise auch bei größeren Spannungseinbrüchen der versorgenden Netzspannung. Der definierte Freilauf-Weg hat eine zusätzliche Beschleunigung und damit Vergrößerung der kinetischen Energie der Magnetkernmasse zur Folge. Hierdurch ergeben sich als Vorteile, daß z.B. leicht verschweißte Kontakte durch Schlag besser aufgerissen werden. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn zwischen dem Magnetkern und dem beweglichen Kontakt mindestens eine Feder vorgesehen ist, die den Freilauf-Weg bewirkt, da damit unabhängig von der Einbaulage der Freilauf-Weg gewährleistet ist und demzufolge auch die verbesserte, wirkungsvollere Betätigung unabhängig von der Einbaulage besteht. Eine besonders einfache Ausführungsform besteht, wenn am beweglichen Kontakt zwei Blattfedern angebracht sind, die einen Freilauf-Weg des Magnetkerns in seinen beiden Bewegungsrichtungen bewirken. Damit läßt sich z.B. ein mechanisch-bistabiles Relais mit Arbeits- und Ruhekontakt vorteilhaft ausführen. Auf zusätzliche Federn kann allerdings verziehtet werden, wenn der bewegliche Kontakt zumindest einen vorstehenden, federnden Lappen aufweist, der den Freilauf-Weg bewirkt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Es zeigen:

FIG 1 ein mechanisch-bistabiles Relais mit Arbeits- und Ruhekontakt und mit einem erfindungsgemäßen Magnetsystem,

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FIG 2 einen beweglichen Kontakt des Magnetsystems gemäß FIG 1 mit federnden Lappen.

In FIG 1 ist ein mechanisch-bistabiles Relais mit einem Arbeitskontakt 4 und einem Ruhekontakt 3 im unteren Teil der FIG 1 dargestellt. Zwischen beiden befindet sich ein beweglicher Kontakt 2, der über das Magnetsystem im oberen Teil der FIG 1 gekippt werden kann. Das Magnetsystem umfaßt einen Magnetkern 1, der in eine hier nicht dargestellte Öffnung des beweglichen Kontakts 2 eingreift und der von einer Spule, bestehend aus einem Spulenkörper 8 sowie Erregerwicklungen 9 umgeben ist, sowie zwei darübergestülpte Magnetpole 10. Der bewegliche Kontakt 2 liegt zwischen zwei ringförmigen Vorsprüngen des Magnetkerns 1 in definierter Lage. Die Lagestabilisierung erfolgt durch zwei seitlich am beweglichen Kontakt 2 angebrachte Blattfedern 6, die an den ringförmigen Vorsprüngen des Magnetkerns 1 anliegen und die beidseitig für einen Freilauf-Weg 5 sorgen. Bei Ansprechen des Relais beschleunigt der Magnetkern 1 auf der Länge des Freilauf-Weges 5 und nimmt dabei zusätzliche kinetische Energie auf, die die Kontaktbetätigung erleichtert.

Die Lagestabilisierung des beweglichen Kontakts 2 kann auch auf andere Weise, z.B. durch andersartige Federn, erfolgen. Um sich zusätzliche Komponenten zu ersparen, wäre es auch denkbar, den beweglichen Kontakt 2 mit vorstehenden, federnden Lappen 7 gemäß FIG 2 zu gestalten.

Die Erfindung ist bei allen Anwendungsfällen von Vorteil, in denen Magnetsysteme mit an sich nicht ausreichender elektromagnetischer Kraftwirkung zum Schalten z.B. von Kontakten

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1 eingesetzt werden. Durch Bereitstellung eines Freilauf-Weges, der definiert durch Federn unabhängig von der Zustandslage beibehalten wird, läßt sich die Betätigungswirkung lageunabhängig erheblich verbessern.

Claims (4)

92 G 3 5 7 5 DE Schutzansprüche

1. Magnetsystem mit einem Magnetkern (1), durch den ein beweglicher Kontakt (2) derart betätigbar ist, daß ein Wechsel seiner Lage zwischen den beiden Zuständen Kontaktierung und Nichtkontaktierung mit einem festen Kontakt (3, 4) erfolgt, und mit einem definierten Freilauf-Weg (5) zwischen dem Magnetkern (1) und dem beweglichen Kontakt (2).

2. Magnetsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen dem Magnetkern

(1) und dem beweglichen Kontakt (2) mindestens eine Feder (6) vorgesehen ist, die den Freilauf-Weg (5) bewirkt.

3. Magnetsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß am beweglichen Kontakt

(2) zwei Blattfedern (6) angebracht sind, die einen Freilauf-Weg (5) des Magnetkerns in seinen beiden Bewegungsrichtungen bewirken.

4. Magnetsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der bewegliche Kontakt (2) zumindest einen vorstehenden, federnden Lappen (7) aufweist, der den Freilauf-Weg (5) bewirkt. 25