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Publication number: DES0038018MA
Authority: DE

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 6. März 1954 Bekanntgemacht am 10. November 1955

DEUTSCHES PATENTAMT

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 Ansprechleistung 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-Kennlinie 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

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verwendet wird, die sich mit ihrem einen Ende ortsfest abstützt und an einer mit dem Anker verbundenen, vorzugsweise ebenen Fläche abrollt.

Ein Ausfühiiingsk'ispiel dieser Art ist in Fig. ι der Zeichnung in Verbindung mit einem polarisierten Kelais schematise)! angegeben.

Die Wicklung II' des Heiais ist auf einem Weicheisenkern K angeordnet, an den beiderseitig die Joche I₁ und j,, mit den Polschuhen O₁ und Q., angeset/.l sind. Letztere ragen in die Ausschnitte eines doppel-T-förmigen Ankers, der um eine senkrecht zur Zeicheiiebeiie verlaufende Achse α durch bekannte und weiter nicht dargestellte Mittel schwenkbar gelagert ist und aus einem in Richtung der eingezeich-IH¹Ii¹H Pfeile dauennagnetisiei ten Anker/1 mit den daran angesetzten Polschuh.·η Λ, und Α., besteht. Der Polschuh /I₁ trägt einen plattenförmigen Ansatz /I₀, an welchem die unteren linden der Fesselungsfcdern /·', und F₂ befestigt sind. Diese Federn sind in passender Weise, z. ß. kreisförmig, nach außen gebogen und stützen sich mit ihren Enden an ortsfesten ('legcnlagcrn G₁ und (V₂ ab. Um den Anker in der dargestellten Nullage mit einer bestimmten Federvorspannuiig genau und leicht justieren zu können, empfiehlt es sich, die Gegenlager feinfühlig verstellbar zu machen, so wie dies in Fig. 1 für das Gegenlager G₁ angegeben ist. Diese Stellvorrichtung besteht aus einer rechteckig gebogenen Schlaufe aus bandförmigem Federslahl. Das eine Ende dieses Federbandes liegt mit schiefer Ebene auf der Kante des anderen Endes auf und kann mittels einer die Schlaufe durchdringenden Stiftschraube .s/ mehr oder minder weit nach UiUi¹Ii verstellt werden, wodurch das auf die Feder F₁ drückende Ende der Schlaufe entsprechend nach rechts aufgeweitet und die Fcdervorspannung mehr oder minder erhöht wird. Eine entsprechende Justiermöglichkeit ist auch für das Gegenlager (λ, vorzusehen.

Die Federn F, und ]·'., sind nur mit ihrem unteren

i\u Ende an der PIaIIe-I₀ befestigt und so gebogen, daüsie sich im spannungslosen Zustand von der Befestigungsstelle aus von der Platte .-I₀ kreisförmig wegkrümmen. Heim Ausführungsbeispiel sind die Federn 7·\ und F., von den Gegenlagern G₁ und G., her jedoch so stark vorgespannt, dal.i ihre unteren Enden bis zu den Punkten .v gegen die Seitenflächen der Platten A₀ anliegen. In dieser Nullstellung ist die aus beiden Federn auf dem Anker resultierende Kraft Null.

Wird nun das Kelais durch Gleichstrom so erregt, daü sich im Polschuh Q₁ ein Nordpol und im Polschuh (λ, ein Süd])ol ausbildet, so wird der Anker/! im Uhrzeigersinne ausgelenkt, wobei die magnetische Verstellkraft P, mit abnehmenden Luftspalten etwa quadratisch anwächst. In Fig. ia ist die Verstellkraft P₁ in Abhängigkeit von der Auslenkung f des Ankers angegeben. Mit wachsendem Ausschlag des Ankers A bzw. der daran befestigten Platte A₀ 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 F₂ die Länge der Platte A₀ übersteigt.

Die Feder F₁ hat sich hingegen vollkommen entspannt. Die Resultierende P₂ aus beiden Federkräften ist in Fig. ia ebenfalls in Abhängigkeit von dem Ankerausschlag f eingetragen. Durch entsprechende Formgebung der Federn F₁ und F₂ und geeignete Längenabmessung ist es ohne Schwierigkeiten crzielbar, daß 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 muß die Abstimmung so getroffen sein, daß die magnetische ' Kraft P₁ die Federkraft P₂ stets etwas überwiegt, dergestalt, daß sich für die resultierende Stellkraft SK des Ankers der durch die strichpunktierte Linie in Fig. ι 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 daß der Anker entgegen dem Uhrzeigersinne ausgelenkt wird und dabei die Feder F₁ stärker vorgespannt und die Feder F₃ mehr und mehr entspannt wird.

Claims

PA T E N T A N S P R Ü C H E:

1. Elektromagnetisches Relais mit fcdcrgefesscltem 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.

2. Relais nach Anspruch 1, 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 gcpoltcn 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.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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