DE942406C - Elektromagnetisches Relais mit federgefesseltem Anker - Google Patents

Description

• Elektromagnetisches Relais mit federgefesseltem .Anker Die magnetische Kraft, mit welcher ein Relais anzieht, muß während des gesamten :Ankerweges immer größer sein als die wirksamen Federkräfte, welche den Anker in seiner Ruhelage halten wollen. Da die magnetische Zugkraft mit kleiner werdendem Polabstand angenähert quadratisch ansteigt, ist sie in der Nullstellung des Ankers im Verhältnis zu der ihr entgegenwirkenden Federkraft klein, während sie am Ende des Ankerweges die Federkraft erheblich überwiegt, unter der Voraussetzung, daß die Federcharakteristik linear verläuft. Die Ausprechleistung der Relais liegt also bei Verwendung von Federn mit linearer Charakteristik verhältnismäßig sehr hoch. Sie läßt sich wesentlich herabsetzen, wenn man die Federcharakteristik dem quadratischen Verlauf der Magnetkraft-Weg-Kennlinie des Relais anpaßt. Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäß durch vom Anker betätigte Mittel die Federcharakteristik proportional der Auslenkung des Ankers aus seiner Nullstellung, z. B. durch Verkürzen der wirksamen Federlänge, im Sinne der Anpassung der Federcharakteristik an die Magnetkraft-Weg-Kennhnie des Ankers verändert. Eine selbsttätig mit wachsendem Ankerausschlag eintretende Verkleinerung der wirksamen Federlänge läßt sich beispielsweise dadurch erzielen, daß eine geschweifte, z. B. kreisförmig gekrümmte Biegefeder verwendet wird, ,die sich mit ihrem einen Ende ortsfest abstützt und an einer mit dem Anker verbundenen, vorzugsweise ebenen Fläche abrollt.
• Ein Ausführungsbeispiel dieser Art ist in Fig. z der Zeichnung in Verbindung mit einem polarisierten Relais schematisch angegeben.
• Die Wicklung W des Relais ist auf einem Weicheisenkern K angeordnet, an den beiderseitig die Joche J, und 1, mit den Polschuhen Ql.und Qz angesetzt sind. Letztere ragen in die Ausschnitte eines doppel-T-förmigen Ankers, der um eine senkrecht zur Zeichenebene verlaufende Achse a durch bekannte und weiter nicht dargestellte Mittel schwenkbar gelagert ist und aus einem in Richtung der eingezeichneten Pfeile dauermagnetisierten Anker A mit den daran angesetzten Polschuhen A, und A2 besteht. Der Polschuh A1 trägt einen plattenförmigen Ansatz Ao, an welchem die unteren Enden der Fesselungsfedern F, und F2 befestigt sind: Diese Federn sind in passender Weise, z. B. kreisförmig, nach außen gebogen und stützen sich mit ihren Enden an ortsfesten Gegenlagern G1 und G2 ab. Um den Anker in der dargestellten Nullage mit einer bestimmten Federvorspannung genau und leicht justieren zu können, empfiehlt es sich, die Gegenlager feinfühlig verstellbar zu machen, so wie dies in Fig. z für das Gegenlager G, angegeben ist. Diese Stellvorrichtung besteht aus einer rechteckig gebogenen Schlaufe aus bandförmigem Federstahl. Das eine Ende dieses Federbandes liegt mit schiefer Ebene auf der Kante des anderen Endes auf und kapp mittels einer die Schlaufe durchdringenden Stiftschraube st mehr oder minder weit nach unten verstellt werden, wodurch das auf die Feder F1 drückende Ende der Schlaufe entsprechend nach rechts aufgewertet und die Federvorspannung mehr oder minder erhöht wird. Eine entsprechende Justiermöglichkeit ist auch für das Gegenlager G2 vorzusehen. -Die Federn F1 und F2 sind nur mit ihrem unteren Ende an der Platte A o befestigt und so gebogen, daB sie sich im spannungslosen Zustand von der Befestigungsstelle aus. von der Platte A, kreisförmig wegkrummen. Beim Ausführungsbeispiel sind die Federn F,'-und F2 von den Gegenlagern G1 und G2 her jedoch so stark vorgespannt, daB ihre unteren Enden bis zu den Punkten x gegen die Seitenflächen der Platten A, anliegen. In dieser Nullstellung ist die aus beiden Federn auf dem Anker resultierende Kraft Null.
• Wird nun das Relais durch Gleichstrom so erregt, daB 'sich im Polschuh Q, ein Nordpol und im Polschuh Q2 ein Südpol ausbildet, so wird der Anker A im Uhrzeigersinne ausgelenkt, wobei die magnetische Verstellkraft P1 mit abnehmenden Luftspalten etwa quadratisch anwächst. In Fig. x a ist die Verstellkraft P1 in Abhängigkeit von der Auslenkung f des Ankers angegeben. Mit wachsendem Ausschlag des Ankers A bzw. der daran befestigten Platte A, nimmt die wirksame Länge der Feder F2 immer mehr ab, bis sie bei Erreichen der gestrichelt angedeuteten Endlage des Ankers nur mehr die Länge besitzt, um welche, die Feder FZ die Länge der Platte A, übersteigt. -Die Feder F1 hat sich hingegen vollkommen entspannt. Die Resultierende P2 aus beiden Federkräften ist in Fig. z a ebenfalls in Abhängigkeit von .dem Ankerausschlag f eingetragen. Durch entsprechende Formgebung der Federn F1 und F2 und geeignete Längenabmessung ist es ohne Schwierigkeiten erzielbar, daB die gestrichelt angedeutete Federcharakteristik die Form der Magnetkraft-Weg-Kennlinie P1 annimmt. Die Kurven verlaufen spiegelbildlich, weil die Federkraft und die magnetische Anziehungskraft einander entgegenwirken. Dabei muB die Abstimmung so getroffen sein, daB die magnetische Kraft Pl die Federkraft P2 stets etwas überwiegt, dergestalt, daB sich für die resultierende Stehkraft SK des Ankers der durch die strichpunktierte'Linie in Fig. r a angegebene lineare Verlauf ergibt.
• Bei Erregung der Relaisspule W durch einen Gleichstrom. umgekehrter Richtung wird der Polschuh Q2 zum Nordpol und entsprechend der Polschuh Q1 zum Südpol, so daB der Anker entgegen dem Uhrzeigersinne ausgelenkt wird und dabei die Feder F, stärker vorgespannt und die Feder F2 mehr und mehr entspannt wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCFLE: r. Elektromagnetisches Relais mit federgefesseltem Anker, gekennzeichnet durch vom Anker betätigte Mittel zu einer proportional seiner Auslenkung aus der Nullstellung erfolgenden Änderung der Federcharakteristik, z. B. Verkürzung der wirksamen Federlänge, im Sinne der Anpassung der Federcharakteristik an die Magnetkraft-Weg-Kennlinie des Ankers. a. Relais nach Anspruch =, gekennzeichnet durch eine geschweifte, z. B. kreisförmig gekrümmte, sich mit ihrem einen Ende ortsfest abstützende und an einer mit dem Anker verbundenen, vorzugsweise ebenen Fläche abrollende Biegefeder. 3. Relais nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker eines. gepolten Relais mittels zweier gekrümmter Biegefedern an seine Mittellage gefesselt ist, wobei diese Federn beiderseits einer mit dem Anker verbundenen ebenen Platte liegend an ihrem Grunde mit dieser Platte fest verbunden sind.