DE961466C - Selbsthaltendes Relais - Google Patents
Selbsthaltendes RelaisInfo
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- DE961466C DE961466C DES38120A DES0038120A DE961466C DE 961466 C DE961466 C DE 961466C DE S38120 A DES38120 A DE S38120A DE S0038120 A DES0038120 A DE S0038120A DE 961466 C DE961466 C DE 961466C
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H51/00—Electromagnetic relays
- H01H51/02—Non-polarised relays
- H01H51/04—Non-polarised relays with single armature; with single set of ganged armatures
- H01H51/06—Armature is movable between two limit positions of rest and is moved in one direction due to energisation of an electromagnet and after the electromagnet is de-energised is returned by energy stored during the movement in the first direction, e.g. by using a spring, by using a permanent magnet, by gravity
- H01H51/10—Contacts retained open or closed by a latch which is controlled by an electromagnet
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- Breakers (AREA)
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Description
AUSGEGEBEN AM 4. APEIL 1957
S 38120 VIII c 12ig
Nürnberg
Selbsthaltendes Relais
Gegenstand der Erfindung ist ein elektromagnetisches selbsthaltendes Relais. Diese Relais sind bekanntlich
so gebaut, daß eine einmalige kurze Erregung genügt, um den Anker in die Arbeitsstellung
zu bringen, in der dieser dann so lange gehalten wird, bis er durch eine nochmalige Erregung
wieder abgeworfen wird. Die Haltung des Ankers in der Arbeitsstellung erfolgt hierbei entweder mit
mechanischen oder elektromagnetischen Mitteln. Derartige Relais werden vorzugsweise in Anlagen
der Fernmeldetechnik verwendet, bei denen es darauf ankommt, daß während der Arbeitsperiode
keine oder nur eine geringe elektrische Leistung verbraucht wird. Aber auch für die Steuerung von
Maschinen, insbesondere zu deren Fernsteuerung, werden derartige Relais mit Vorteil verwendet.
Es sind bereits eine Reihe von Ausführungen für derartige selbsthaltende Relais bekannt. Eine auf
mechanischer Grundlage beruhende Anordnung sieht beispielsweise zwei Einzelrelais vor, deren
Anker sich bei der Erregung des einen Relais gegenseitig sperren. Eine andere Ausführung sieht
einen in seiner Arbeitsstellung verriegelbaren Anker vor, wobei ein am Anker befestigter Riegelhebel
in einer Kulisse geführt wird und den Anker bei aufeinanderfolgenden Erregungen abwechslungsweise
festhält und wieder freigibt. Andere Ausführungen weisen zum Halten des Ankers im
angezogenen Zustande einen kleinen Dauermagneten auf oder nutzen die bei der Verwendung geeigneter
Werkstoffe im magnetischen Kreis nach der Anzugserregung verbleibende Remanenz aus. Das
Abwerfen des Ankers erfolgt durch nochmalige Erregung über eine Hilfswicklung derart, daß die
magnetische Kraftwirkung der Richtung des Dauerbzw, remanenten Magnetismus entgegengerichtet ist.
Es sind nun an sich auch Relais bekannt, die eine von einem Hilfselektromagneten beeinflußte
Sperreinrichtung aufweisen, die bei Außerbetriebsetzung des Elektromagneten und des Hilfselektromagneten
den Anker in seiner Arbeitslage sichern, ίο doch bedingen diese Ausführungen einen beträchtlichen
konstruktiven Aufwand und großen Platzbedarf.
Die vorliegende Erfindung hat sich nun zur Aufgabe gestellt, die Nachteile dieser bekannten Konstruktionen
zu vermeiden, die unter anderem darin zu sehen sind, daß z. B. durch die Anwendung
zweier Relais verhältnismäßig viel Platz beansprucht und daß die Sicherheit gegen unbeabsichtigtes
Abfallen des Ankers bei den Ausführungen
mit Haftmagneten infolge von Erschütterungen oder infolge von Stromstößen, die von außen zufällig
in der Leitung induziert werden, nicht in allen Fällen ausreicht.
Bei einem elektromagnetischen selbsthaltenden Relais, insbesondere für Fernmeldeanlagen, mit
mechanischer Verriegelung der Arbeitsstellung wird erfindungsgemäß die mechanische Verriegelung
durch einen Teil des zum Anzug erforderlichen Kraftflusses betätigt.
Der Aufbau und die Wirkungsweise des Relais seien an Hand einiger Ausfuhrungsformen im
einzelnen erläutert.
Abb. ι zeigt ein Relais mit einem besonderen Magnetsystem zur Zurückführung des Sperrgliedes,
Abb. 2 eine Teilansicht der Konstruktion nach Abb. ι zur Erläuterung der Wirkung des Sperrgliedes,
Abb. 3 und 4 Schaltungsmöglichkeiten der Erreger- und der Auslösewicklung,
Abb. 6 bis 9 geben schließlich drei weitere Ausführungen des Relais wieder.
Konstruktionsteile, die die gleiche Funktion erfüllen, sind in den Abbildungen gleich beziffert.
Es bedeutet 1 den Kern, 7 den Anker, 10 die Erregerwicklung
des Relais, 6 den mit dem Anker 7 fest verbundenen Ankerwinkel mit Anschlag 5 und
2 den Federkontaktsatz. Das mechanische Sperrglied und die Auslösevorrichtung sind in Abb. 1
als Topf- oder Ringmagnetsystem ausgebildet, das aus dem Magnetkörper 3, der Erregerwicklung 9
und dem unter der Spannung einer Feder 11 stehenden Sperrbolzen 4 besteht. Solange das Relais
noch nicht erregt ist, liegt der Sperrbolzen 4 auf dem Anschlag 5 auf. Wird das Relais über
seine Wicklung 10 erstmals erregt, so wird der Anker 7 bis zum Anschlag am Kern 1 angezogen
und betätigt über den Ankerwinkel 6 den Federsatz 2.
Gleichzeitig wird durch die seitliche Ver-Schiebung des Ankerwinkels 6 und des Anschlages 5
der Sperrbolzen 4 durch die Feder 11 in eine geeignet
angebrachte Aussparung des Anschlages 5 gedruckt und verhindert nach Fortfall der Erregung
ein Abfallen des Ankers 7. Zum Abwerfen des Ankers 7 wird das Auslösemagnetsystem über
seine Wicklung 9 erregt. Dadurch wird der Sperrbolzen 4 gegen die Kraft der Feder 11 und den
seitlich wirkenden Druck des Federsatzes 2 aus der Aussparung des Anschlages 5 herausgezogen, und
der Anker 7 fällt ab. Nach Beendigung der Erregung des Auslösemagnetsystems kommt der
Sperrbolzen 4 durch Einwirkung der Feder 11 wieder auf den Anschlag 5 zu liegen.
Bei einer größere» Zahl von Federsätzen 2 ist der auf dem Sperrbolzen 4 ruhende seitliche Druck
sehr groß und daher zum Zurückführen des Sperrbolzens 4 ein verhältnismäßig großer Kraftaufwand,
d. h. ein hoher Strom in der Wicklung 9 des Auslösesystems erforderlich. Um diesen Kraftaufwand
und damit den Erregerstrom im Auslösemagnetsystem herabzusetzen, wird die Aussparung des
Anschlages 5 so gestaltet, daß der Anker 7 beim Aufhören der erstmaligen Erregung wieder um
einen kleinen Bruchteil des Ankerhubes, etwa um 0,05 bis o,i mm, zurückfallen kann. Zwischen dem
Kern 1 und dem Anker 7 bildet sich demnach ein geringer Luftspalt 12 aus. Die Güte der Kontaktgabe
des Federsatzes 2 wird durch jenen kleinen Rückfall des Ankers 7 nicht beeinflußt. Auf dem
Kern 1 des Relais wird ferner eine zusätzliche Hilfswicklung 8 aufgebracht. Zum Abwerfen des
Ankers 7 wird sowohl das Auslösemagnetsystem über die Wicklung 9 als auch das Relais über die
Hilfswicklung 8 erregt. Durch die Erregung des Relais wird der Anker 7 erneut angezogen und
damit der auf dem Sperrbolzen 4 lastende seitliche, vom Federsatz 2 herrührende Druck aufgehoben.
Da der vom Federsatz 2 auf den Anker 7 ausgeübte Gegendruck wesentlich größer ist als der
Druck der Feder 11 auf den Sperrbolzen 4 und außerdem der Fallweg des Sperrbolzens 4 größer
ist als der seitliche Verschiebungsweg des Anschlages 5, kann der Sperrbolzen 4 auch bei gleichzeitiger
Aufhebung beider Erregungen nicht mehr in der Aussparung des Anschlages 5 zum Eingriff
kommen. Wegen des sehr kleinen Luftspaltes 12,
der nur einen Bruchteil des normalen Ankerhubes beträgt, ist die zum erneuten Ankeranzug über die
Hilfswicklung 8 aufzubringende Kraftwirkung wesentlich geringer als die, die von der Wicklung
10 zum erstmaligen Ankeranzug aufgebracht werden muß. Ebenso ist jetzt auch die notwendige
Erregung des Auslösersystems durch die Wicklung 9 wesentlich geringer, als sie ohne die zusätzliche
Hilfswicklung 8 erforderlich wäre.
Die auf diese Weise erzielte Kraftverminderung ist vor allem dann von wesentlichem Vorteil, wenn
das Relais, wie etwa bei Wählsternschaltern üblich, in einer Relaiskette liegt. Mittels der Hilfswicklung
8 kann nämlich der für das Abwerfen des Ankers 7 erforderliche Erregerstrom in der
Wicklung 9 an den Erregerstrom zur erstmaligen Betätigung weiterer Relais, deren Wicklungen 10
in Reihe oder parallel zur Wicklung 9 liegen, so angepaßt werden, daß sich eine sehr günstige Dimensionierung
der Schaltung ergibt. Die Hilfs-
wicklung 8 kann entweder als selbständige Wicklung (vgl. Abb. 4) oder als Teil der Wicklung 10
(vgl. Abb. 3) ausgebildet sein. Ferner kann die Hilfswicklung 8 je nach Erfordernis in Reihe
(Abb. 4) oder parallel zur Wicklung 9 geschaltet werden.
Eine weitere Verbesserung des erfindungsmäßigen Sperrelais wurde durch den Fortfall des
besonderen Auslösemagnetsystems und seinen Ersatz durch einen am Relaiskern 1 angebrachten
Hilfspol 13 erzielt, der hier bei der erstmaligen Erregung des Relais den Eingriff des mechanischen
Sperrgliedes bewirkt (vgl. Abb. 5). Solange das Relais noch nicht erregt wurde, befindet sich der
Sperrbolzen 4 durch den Einfluß der Zugfeder 11
über dem Anschlag 5. Wird jetzt das Relais über seine Wicklung 10· erstmalig erregt, so zieht es
seinen Anker 7 bis zum Anschlag am Kern 1 an. Durch die gleichzeitige Verschiebung des An-
Schlages 5 kommt der Sperrbolzen 4 über die Aussparung des Anschlages 5 zu liegen und wird durch
den bei der Erregung des Relais magnetisch gewordenen Hilfspol 13 in die Aussparung des Anschlages
5 gezogen. Sperrbolzen 4 und Anschlag 5
erhalten ein Spiel, das so bemessen ist, daß der Anker 7 bei Unterbrechung der erstmaligen Erregung
um etwa 0,05 bis 0,1 mm zurückfallen kann, jedoch ein vollständiges Abwerfen des
Ankers 7 verhindert wird. Das wird erreicht,
indem der Abstand zwischen dem Hilfspol 13 und dem Anschlag 5 größer gemacht wird als der
Rückfallweg des Ankers 7, so daß die Feder 11 den
Sperrbolzen 4 nicht schon vor dem Wirksamwerden der Sperrvorrichtung aus der Aussparung des
Anschlages 5 herausziehen kann. Durch den seitlichen Druck des Federsatzes 2 wird der Sperrbolzen
4 gegen die Kraft der Feder 11 in der Aussparung festgehalten. Zum öffnen der Kontakte
des Federsatzes 2 wird das Relais über die Hilfswicklung 8 erneut erregt, so daß der Anker 7
kurzzeitig angezogen wird. Da der Ankerluftspalt 12, wie bereits oben ausgeführt, sehr klein ist, ist
nur eine geringe Erregung für den nochmaligen Ankeranzug erforderlich. Diese Erregung reicht
zwar aus, den Anker 7 anzuziehen, sie ist aber kleiner als die Zugkraft der Feder 11, so* daß diese
den Sperrbolzen 4 aus der Aussparung des Anschlages 5 herausziehen kann. Bei Unterbrechung
der Erregung kann daher der Anker 7 abfallen.
Die Hilfswicklung 8 kann wieder als eigene Wicklung oder als Teil der Wicklung 10 ausgebildet
sein.
Eine weitere Verbesserung dieses Relais wird erzielt, wenn der Sperrbolzen 4 als permanent-
magnetischer, längs magnetisierter Stab ausgebildet wird und die Erregung über die Wicklung 10 so
gewählt wird, daß der am Relaiskern 1 angebrachte Hilfspol 13 eine zum Sperrbolzen 4 entgegengesetzte
Polarität erhält. Andererseits werden
auch die Auslösebedingungen günstiger, wenn die erneute Erregung über die Hilfswicklung 8 derart
wirkt, daß der Sperrbolzen 4 die gleiche Polarität annimmt wie der Hilfspol 13.
Die Abb. 6 und 7 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel des Sperrelais, bei welchem ebenfalls
die zwischen dem Anker 7 und dem Kern 1 bei der Erregung des Relais auftretenden Anzugskräfte
gleichzeitig zur Bestätigung eines als Sperrklinke ausgebildeten Sperrgliedes 4 ausgenutzt
werden. Die Sperrklinke 4 ist hier drehbar am Kern 1 angeordnet. Der Anker 7 hat wieder einen
besonderen Hilfspol 13 mit einem Anschlag 5. Wird das Relais in bekannter Weise über seine
Wicklung 10 erregt, so wird das unter der Spannung der Feder 11 stehende Sperrglied 4 durch die
zwischen ihm und dem Hilfspol 13 auftretenden magnetischen Anziehungskräfte angezogen und
legt sich bei ganz angezogenem Anker 7 auf dem Hilfspol 13 auf. Bei Beendigung der Erregung fällt
der Anker 7 durch den Gegendruck des Federsatzes 2, wie oben mehrfach erwähnt, um etwa
0,05 bis ο, ι mm zurück, und das Sperrglied 4 wird infolge des seitlich wirkenden Druckes des Federsatzes
2 durch den Anschlag 5 gehalten. Bei erneuter Erregung über die Hilfswicklung 8 zieht der
Anker 7 an, und der Anschlag 5 gibt das Sperrglied 4 frei, das nach Aufhören der Klemmwirkung
durch die Feder 11 in die Ausgangslage zurückgezogen
wird, da die infolge der jetzt schwächeren Erregung auftretenden Kräfte zwischen dem
Hilfspol 13 und dem Sperrglied 4 zum Halten des Sperrgliedes 4 nicht ausreichen. Bei Unterbrechung
der Erregung über die Hilfswicklung 8 fällt der Anker 7 ab. Auch hier kann die Wicklung 8 wieder
getrennt oder als ein Teil der Wicklung 10, wie gs
oben näher beschrieben, ausgebildet sein.
Eine weitere Verbesserung dieser Anordnung wird erzielt, wenn das Sperrglied 4 aus einem
Material hoher Koerzitivkraft besteht und die Polarität der Erregung entsprechend gewählt wird.
Wird bei der erstmaligen Erregung des Relais das Sperrglied 4 gegenüber dem Hilfspol 13 entgegengesetzt
magnetisiert, so wird damit die Anzugswirkung zwischen den beiden verstärkt, während
andererseits durch eine Gegenerregung, die so gewählt ist, daß zwischen dem Sperrglied 4 und
dem Hilfspol 13 gleiche Polarität zustande kommt, der Auslösevorgang begünstigt wird.
Die Abb. 8 und 9 zeigen noch ein weiteres Ausführungsbeispiel des Sperrelais. Als mechanisches
Sperrglied 4 wird hier ein mit Polschuhen versehener permanenter Magnet verwendet, das durch
ein vom Anker 7 des Relais ausgehendes magnetisches Streufeld gesteuert wird. Zu diesem Zweck
ist der Anker 7 beispielsweise mit einem U-förmigen, abgewinkelten Hilfspol 13 versehen, dessen
einer Schenkel gleichzeitig einen Anschlag 5 trägt. Dem Hilfspol 13 gegenüber ist das Sperrglied 4
durch eine unmagnetische Zwischenlage 14 drehbar am Kern 1 des Relais gelagert. Die Polarität des
Sperrgliedes 4 ist hierbei derart gewählt, daß dem den Anschlag 5 tragenden Schenkel des Hilfspoles
13 ein Nordpol und dem anderen Schenkel ein Südpol gegenübersteht, wenn bei der Erregung
des Relais über seine Wicklung 10 im Anker 7 und im Hilfspol 13 ein Südpol erzeugt wird. Da gleich-
namige Pole sich anziehen, und umgekehrt, wird das Sperrglied4 von dem den Anschlags tragenden
Schenkel bis zur Auflage auf diesem bei voll angezogenem Anker J angezogen. Bei Unterbrechung
der Erregung wird das Sperrglied 4 durch den Restmagnetismus und den infolge des Ankerabfalls
dagegenliegenden Anschlag 5 in seiner Sperrlage gehalten. Der Rückfallweg des Ankers ist wieder
so gewählt, daß sich zwischen Anker 7 und Kern 1 ein Luftspalt 12 von etwa 0,05 bis 0,1 mm ergibt.
Zum Auslösen des Relais wird dieses über seine
Hilfswicklung 8 nunmehr so erregt, daß im Anker 7 und im Hilfspol 13 ein Nordpol erzeugt wird. Da
durch die erneute Erregung des Relais der Anker 7 wieder angezogen und damit die Klemmwirkung
des Anschlages 5 auf das Sperrglied 4 aufgehoben wird, kippt dieses jetzt bis zur Auflage auf den
anderen Schenkel des Hilfspoles 13 um. Bei Unterbrechung
der Erregung kann daher der Anker 7 abfallen.
Claims (9)
- PATENTANSPRÜCHE:i. Elektromagnetisches, selbsthaltendes Relais, insbesondere für Fernmeldeanlagen mit mechanischer Verriegelung der Arbeitsstellung, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Verriegelung durch einen Teil des zum Anzug erforderlichen magnetischen Kraftflusses betätigt wird.
- 2. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des magnetischen Kraftflusses über einen am Anker befestigten Hilfspol und den aus Weicheisen bestehenden, am Kern beweglich angebrachten Sperriegel zur Auswirkung kommt.
- 3. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch ι oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der bei erstmaliger Erregung angezogene Anker durch den von demselben Kraftfluß betätigten Sperriegel mit Hilfe eines Anschlages nach kurzem Rückfallweg festgehalten wird und bei erneuter, aber geringerer Erregung des Relais nach Rückgang des Sperriegels wieder zum völligen Abfall freigegeben wird.
- 4. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückgang des Sperriegels durch eine gespannte Feder bewirkt wird.
- 5. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rückgang des Sperriegels durch einen Teil des Erregungskraftflusses bewirkt wird.
- 6. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch ι oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperriegel als längs magnetisierter, permanenter Magnet ausgebildet ist.
- 7. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperriegel wippenartig ausgebildet ist und daß dessen beide Schenkel je einem am Anker befestigten Hilfspol gegenüberstehen.
- 8. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch ι oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die die Lösung der Sperre bewirkende Erregung mit einer geringeren Amperewindungszahl erfolgt als die Anzugserregung.
- 9. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die die Lösung bewirkende Erregung über eine Hilfswicklung oder über einen Teil der normalen Relaiswicklung erfolgt.~In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 824081.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen©&Ά65ΊΒ65 10.56 (609 853 3.57)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES38120A DE961466C (de) | 1954-03-13 | 1954-03-13 | Selbsthaltendes Relais |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES38120A DE961466C (de) | 1954-03-13 | 1954-03-13 | Selbsthaltendes Relais |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE961466C true DE961466C (de) | 1957-04-04 |
Family
ID=7482830
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DES38120A Expired DE961466C (de) | 1954-03-13 | 1954-03-13 | Selbsthaltendes Relais |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE961466C (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3645337C2 (de) * | 1986-07-22 | 1997-08-14 | Bach & Co | Relais |
DE19712057A1 (de) * | 1997-03-24 | 1998-10-01 | Braunewell Markus | Elektromagnetischer Antrieb E 7 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE824081C (de) * | 1950-10-11 | 1951-12-10 | Telefonbau & Normalzeit Gmbh | Relais, insbesondere Fernmelderelais, mit mechanisch in seiner Arbeitsstellung verriegelbarem Anker |
-
1954
- 1954-03-13 DE DES38120A patent/DE961466C/de not_active Expired
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE824081C (de) * | 1950-10-11 | 1951-12-10 | Telefonbau & Normalzeit Gmbh | Relais, insbesondere Fernmelderelais, mit mechanisch in seiner Arbeitsstellung verriegelbarem Anker |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE3645337C2 (de) * | 1986-07-22 | 1997-08-14 | Bach & Co | Relais |
DE19712057A1 (de) * | 1997-03-24 | 1998-10-01 | Braunewell Markus | Elektromagnetischer Antrieb E 7 |
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