DE2807102A1

DE2807102A1 - Relay or electromagnetic rotary switch - uses sprung ring with coil winding to rotate contact-carrying plates

Info

Publication number: DE2807102A1
Application number: DE19782807102
Authority: DE
Inventors: Karl Von Hartmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-02-20
Filing date: 1978-02-20
Publication date: 1979-08-23

Abstract

A relay or switch has a sprung ring which acts as armature and core of an electromagnet. The sprung ring (9) when relaxed has an air gap (8) which closes when the coil (12) is energised. As the ring (9) moves the contact carriers (4, 5) make and break the electrical contacts (6, 7 etc). The contacts can be brought out at socket holes positioned in a can-like enclosing housing. Several contact pairs can be arranged in the same housing. This arrangement ensures working under unfavourable conditions.

Description

Elektromagnetisches Relais Electromagnetic relay

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais od. dgl.The invention relates to an electromagnetic relay or the like.

elektrisch gesteuertes Schaltgerät5 mit wenigstens einem Kontaktpaar, das durch einen gegen die Kraft einer Rückstellfeder beweglichen Anker betätigt wird, und mit einem aus einer Erregerspule und einem Kern gebildeten Schaltmagneten.electrically controlled switching device5 with at least one contact pair, actuated by an armature movable against the force of a return spring is, and with a switching magnet formed from an excitation coil and a core.

Bei den bekannten elektromagnetischen Relais der vorgenannten Art besteht der Kern des Schaltmagneten in der Regel aus einem Weicheisenstab, welcher den Anzugsmagneten für den Anker bildet9 sobald die Erregerspule mit Strom durchflossen wird. Der Anker ist beispielsweise an einem Joch des Schaltmagneten klappbar angeordnet und durch eine zwischen dem Joch und dem Anker verspannte Spiralfeder in seine Ruhelage vorgespannt. An dem Anker ist weiter eine den einen Kontakt des Kontaktpaares tragende Kontaktfeder befestigt, so daß beim Anzug des Ankers deren Kontakt in die Berührungsstellung mit dem zugeordneten Festkontakt gebracht wird. Bei anderen @elaisausfährungen ist der mithin besegliche Kontakt des Kontaktpaares unmittelbar an dem vaker vorgesehen oder es ist die einesen beweglichen Aontaxt trenende Kontaktfeder nur für eine etätigungsmöglichseit durch Gen enkan angeordnet. Diese meistens mehrere Kontaktpaare aufweisenden Relais sind damit entsprechond aufwendig aufgoführt und ergoben bei entsplechend boken Fertigungskesten eine unerwünscht bohe Stäranfälligkeit, besenders dann, wenn sie in eienem rauheren Einsatzbereich stehen.In the known electromagnetic relay of the aforementioned type the core of the switching magnet usually consists of a soft iron rod, which forms the attraction magnet for the armature9 as soon as current flows through the excitation coil will. The armature is arranged to be foldable, for example, on a yoke of the switching magnet and by a spiral spring tensioned between the yoke and the armature in its rest position biased. On the armature there is also one contact of the pair of contacts Contact spring attached so that when the armature is tightened, their contact is in the contact position brought with the assigned fixed contact will. For other @elaisexecutions the contact of the contact pair is therefore provided directly on the vaker or it is the contact spring that separates one movable axis only for one actuation possible arranged by gene enkan. These relays usually have several pairs of contacts are therefore elaborately listed and obtained with the corresponding boken Manufacturing boxes an undesirably bohe susceptibility to failure, besenders when they stand in a rougher area of use.

Der Erfindung liung mithin ein fufgabe zu Gruhde, ein einfachen ausweführtes elcktrobagnetisches Aelaie od.dgl. elektrisch gestenertes Schalt erät bereitzustellen, das sich für eine mehrfachenerhung vor kortaktpaaren eignen soll und eîn Schaltorgan darsnellt, wieches auch unter ungünstigeren Einsatzbedingungen noch zuverlössig erbeitet.The invention was therefore a basic task, a simple one elcktrobagnetisches Aelaie or the like. to provide electrically controlled switchgear, which should be suitable for a multiple increase in front of cortactic pairs and a switching organ darsnellt how it is still reliable even under less favorable operating conditions worked out.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Kern der Erregerspule. der Anker und die Rückstellfeder des Ankers zu einem durch den Arbeits;uftspalt des Schsaltmagneten unterbrochenen offenen Ring aus einem wenigstens magnetisierbaren und federnde Rückstelleigenschaften aufweisenden Material ausgebildet ist durch lessen Ringenden das Kontaktpaar bei einem Stromflu3 durch die Erregerspule betätigt wird.This object is achieved in that the core of the Excitation coil. the armature and the return spring of the armature to one through the working air gap of the switching magnet interrupted open ring made of at least one magnetizable and material having resilient restoring properties is formed by Let the ring ends actuate the pair of contacts when a current flows through the excitation coil will.

Es wird damit ein elektromagnetisches Relais bereitgestellt, bei dem also unter Berücksichtigung einer geeigneten Materialwahl le diglich ein federnder Ringkörper gefertigt werden muß, der dann mit der Erregersnule umgeben wird. Sofern das ijaterial auch eleR-trisch leitende Eigenschaften aufweist, was bei einem magnetisierbaren Federstahl die Regel sein wird, wird es dabei zweckmäßig sein, die Erregerspule gegen den Ring elektrisch zu Isolieren, und zwar besenders dann, wenn die Erregerspule unmittelbar auf den Ring aufgewickelt wird. Fiir eine solche elektrische Isolierung kann entweder eine Kunststoffbeschichtung des Rings oder die Verwendung eines mit Kunststoff ummantelten Kupferdrahtes für die Erregerspule in Betracht kommen, womit die Fertigung des Ringkörpers nur unwesentlich verteuert wird.It is thus provided an electromagnetic relay in which So, taking into account a suitable choice of material, le diglich a resilient one Annular body must be made, which is then surrounded with the exciter coil. Provided the ijaterial also has electrically conductive properties, which is the case with a magnetizable Spring steel will be the rule, it will be convenient to use the excitation coil to electrically isolate against the ring, specifically when the excitation coil is wound directly onto the ring. For such electrical insulation can either have a plastic coating on the ring or use one with Plastic sheathed copper wire for the excitation coil come into consideration, with which the production of the ring body is only marginally expensive.

in Abhängigkeit ven diesen materialbedingten farametern kann für die Formgehung des Ringes chne weiteres slae in dem Sinne aptimale Gcometrie gefunden werden, daß bei einem Stromfluß durch die Erregerspule die Eingenden für eine sichere Betäti gung des Kontaktnaares einander angenähert werden. In der Regel wird eine Kreisform des Einges den günstigsten Magnetfluß zwischen den Ringenden ecgeben und damit jede Prellneigung der Kontagte bei der gegenseitigen Serührung entsprechend stark dämpfen. Andererseits können es insbesondere die Federeigenschaften des verwendetan Katerials zweckmäßiger erscheinen lassen, für den Ring eine andere Form zu wählen, um besenders bei einer höheren Schalthäufigkeit eine sichere Ankerräckstellung zu erhalten. Es sind hierbei mithin gewisse Kompromisse zwischen der Federcharakteristik, der elektrischen beitfähigkeit und den magnetischen Eigenschaften zu schließen, die unter günbeziehung der Geometrie des Ringes jedoch ohne weiteres so günstig gewählt werden können. daß eine sichere und weitgehend stö rungsfreie Kontaktbetätigung möglich ist.depending on these material-related farameters, the The shape of the ring has been found further in the sense of aptimal gcometry be that when a current flows through the excitation coil, the inputs for a safe Actuate supply of the Kontaktnaares are brought closer to each other. Usually a Circular shape of the entrance ec give the most favorable magnetic flux between the ring ends and so that every tendency of the contagions to bounce accordingly when they come into contact with one another dampen heavily. On the other hand, the spring properties of the can be used in particular Make Katerials appear more appropriate to choose a different shape for the ring, in order to besenders a safe armature reset at a higher switching frequency obtain. There are therefore certain compromises between the spring characteristics, the electrical employability and the magnetic properties, which, however, are so favorable under favorable relation to the geometry of the ring can be chosen. that a safe and largely trouble-free contact actuation is possible.

üinsichtlich der Anordnung der Kontakte ist eine weitgehende Freiheit gegeben. Eine besenders einfache Geräteausführung wird dann erhalten, wenn die Kontakte als eine Art polschuhe an den Ringenden angeordnet sind oaer wenn der eine Kontakt durch den Ring gebildet und der andere Kontakt im Arbeitsluftspalt angeordnet ist. Sofern mehrere Kontaktpaare vorgesehen werden sollen, wird eine bevorzugt Ausbildung der Erfindung darin gesehen, daß mit den beiden Ringenden zwei im wesentlichen um die hittelachse des Ringes gegenseitig drehbare, scheibenförmige Kontaktträger verbunden sind, von denen mithin der eine. Kontaktträger den einen Kontakt und der andere Kontaktträger den anderen Kontakt jedes Kontaktpaares trägt. Bei einem Stromfluß durch die Erregerspule werden dann diese beiden Kontaktträger durch die sich nähernden Ringenden genensinnig um die gemeinsame Achse gedreht, womit die beiden Kontakte jedes einzelnen Kontaktpaares in Berührung miteinder gebracht werden.ü There is extensive freedom with regard to the arrangement of the contacts given. A besenders simple device version is obtained when the contacts are arranged as a kind of pole shoes at the ring ends or if the one contact formed by the ring and the other contact is arranged in the working air gap. If several pairs of contacts are to be provided, training is preferred of the invention seen in the fact that with the two ring ends two essentially around The central axis of the ring is connected to mutually rotatable, disc-shaped contact carriers are one of them. Contact carrier one contact and the other Contact carrier carries the other contact of each contact pair. When there is a current flow by the excitation coil, these two contact carriers are then through the approaching one Ring ends turned genuinely around the common axis, bringing the two contacts of each individual contact pair are brought into contact with one another.

Im Rahmen dieser bevorzugten Ausbildung der Erfindung kann noch ein wenigstens zweiteiliges Schaltergehäuse vorgesehen sein, das zur Aufnahme des Ringes mit der Erregerspale und C en durch eine gemeinsame Weile gehaltanen scheibenförmigen Hontaktträger ausgebildet ist und äußere Steckanschlässe fr die -rrezerspule und die beiden Kontakte jedes vorgesehenen Kontaktpaares aufweist. Die beiden, beispielsweise desenertig schließbaren Gehäuseteile können dabei auf dei Wellenenden aufgesteckt sein, um so die welle und die durch sie gehaltenen kentaktträger im gehäuseinneren zu fixieren und damit gleichzeitig auch den sing sowie die damit umwickelte Erregerspule, sofern die Ringenden mit den beiden Kuntaktträgern ents-nrechend starr verbunden sind.In the context of this preferred embodiment of the invention, a at least two-part switch housing may be provided that to the Recording of the ring with the excitation coil and C en held for a while together Disc-shaped Hontaktträger is formed and outer plug connections for the -rrezerspule and the two contacts of each intended contact pair. The two housing parts that can be closed, for example, can be opened be attached to the shaft ends, so as to the shaft and the kentakt carrier held by it to be fixed inside the housing and thus at the same time the sing and the with it Wrapped excitation coil, provided that the ring ends with the two Kuntakt carriers accordingly are rigidly connected.

Ein so ausgebildetes Schaltgerät kann damit erkennbar sehr einfach hergestellt werden und eignet ei cli auch für eine sehr robuste Handhabung, ohne daß dabei eine größere Störanfälligkeit zu befürchten ist.A switching device designed in this way can thus be recognized very easily and is also suitable for very robust handling, without that a greater susceptibility to failure is to be feared.

Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung eine Draufsicht auf ein Schaltgerät dieser erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform. Im Boden eines dosenförmigen Gehäuseunterteils 1 ist ein zentrales Steckloch. 2 fiir das eine mit einem Bund versehene Ende eines Felle 3 ausgebildet, deren anderes Ende durch ein entsprechendes zentrales Steckloch eines zugehörigen Gehäusedeckels fixiert wird, wenn dieser Deckel auf das Gehäuseunterteil aufgesetzt wird. Die Welle 3 trägt zwei übereinander angeordnete scheibenförmige Kontaktträger 4 und 5, die an den einander zugewandten Oberseiten mit mehreren Kontakten 6 und 7 bestäckt sind, welche zusammengehörig einzelne Kontaktpaare bilden. Die Kontaktträger 4 und 5 sind auf der zelle 3 drehbar angeordnet und werden beispielsweise durch Muffen gehalten, die auf die Welle 3 aufgeschoben sind.The drawing shows a schematic representation of a plan view a switching device of this preferred embodiment according to the invention. One in the bottom box-shaped housing lower part 1 is a central plug-in hole. 2 for one with formed a collar provided end of a skin 3, the other end by a corresponding central plug-in hole of an associated housing cover is fixed, when this cover is placed on the lower part of the housing. Wave 3 carries two superimposed disc-shaped contact carriers 4 and 5, which are attached to each other facing tops are reinforced with several contacts 6 and 7, which belong together form individual contact pairs. The contact carriers 4 and 5 are rotatable on the cell 3 arranged and are held, for example, by sleeves that are attached to the shaft 3 are postponed.

Die beiden Kontaktträger 4 und 5 werden außen umfaßt von einem bis auf einen Arbeitsluftspalt 8 geschlossenen Ring 9, der aus einem wenigstens magnetisierbaren und federnde Rückstelleigenschaften aufweisenden Material besteht. Der Ring 9 ist an seinen abgewinkelten Ringenden io und 11 fest mit den beiden Kontaktträgern 4 und 5 verbunden und bildet den Kern einer Erregerspule 12, die elektrisch isoliert unmittelbar auf den Ring 9 aufgewickelt ist. Wenn folglich die Erregerspule 12 mit dem über äußere Steckanschliisse zugeführten Strom durchflossen wird, dann Kommt es in dem Ring 9 zur Ausbildung eines saghetflusses, der an dem Arbeitsluftspalt 8 eine gegenseitige Annäberung der Ringenden 10 und 11 bewirkt. Dadurch werden die mit deisen Ringenden 10 und 11 vermudenen Kontakltträger 4 und 5 gegensingig gedreht. so daß die beiden Kontakte 6 und 7 eines jeden Kontaktpaares, die ebenfalls mit äußeren Steckanschlössen verhunden sind. in Berührung miteinander gebrscht werden. Setald der Stromfluß durch die Erregerspule 12 unterbrochen wird, wirkt sich die fedennde Rückstelleigenscheft des für den Ring 9 verwendeten Materials dahin aus, daß dann die Ringenden 10 und 11 wieder voneinander entfennt werden und folglieb die Kontoktträger 4 und 5 in ihre Ausgaugsstelung zuräckgedreht werden, in welcher dann dieser die lentakte 6 und 7 der einzelnen Kontaktpaare berührungales sind.The two contact carriers 4 and 5 are encompassed by one to the outside on a working air gap 8 closed ring 9, which consists of at least one magnetizable and material having resilient restoring properties. The ring 9 is at its angled ring ends io and 11 firmly to the two contact carriers 4 and 5 and forms the core of an excitation coil 12, which is electrically isolated is wound directly onto the ring 9. If consequently the excitation coil 12 with the current supplied via external plug-in connections flows through, then Comes it in the ring 9 to form a saghetflusses at the working air gap 8 causes the ring ends 10 and 11 to be brought closer to one another. This will make the with deisen ring ends 10 and 11 vermudenen contact carriers 4 and 5 rotated in opposite directions. so that the two contacts 6 and 7 of each contact pair, which are also with external plug connections are muted. be crunched in contact with each other. Setald the flow of current through the excitation coil 12 is interrupted, the Fedenende Rückstelleigenscheft of the material used for the ring 9 from there, that then the ring ends 10 and 11 are removed from each other again and follow the account carriers 4 and 5 are turned back into their output position, in which then this the lentakts 6 and 7 of the individual contact pairs are touchable.

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Claims

A n s p r .i c h e 0 Electromagnetic relay or similar electrical controlled switching device, with at least one contact pair, which is through a counter the force of a return spring is actuated movable armature, and with one off An excitation coil and a core formed switching magnet, thereby g e k e n n z e i c h -n e t that the core of the excitation coil, the armature and the return spring of the armature to one interrupted by the working air gap of the switching magnet open ring made of at least one magnetizable and resilient restoring properties having material is formed, through the ring ends of the contact pair a current flow through the excitation coil is actuated.

2. Relay according to claim 1, characterized in that g e k e n n z e i c h n e t the ring is made of an electrically conductive material and the excitation coil is wound on the ring in an electrically insulated manner.

3. Relay according to claim 1 or 2, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that the two contacts of the contact pair are arranged in the working air gap are.

4. Relay according to claim 1 or 2, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that at least one of the two contacts of the contact pair on the one Ring end is arranged or formed or formed by the ring.

5. Relay according to claim 1 or 2, characterized in that g e k e n n z e i c h -n e t that with the two ring ends two essentially around the central axis of the ring counter-rotating, disc-shaped contact carriers for the two contacts of the Contact pairs are connected.

6. Relay at least according to claim 5, characterized in that g e k e n n z e i c hn e t that the ring with the excitation coil and that held by a common shaft disc-shaped contact carrier in an at least two-part switch housing with external plug connections for the excitation coil and the two contacts of the contact pair are arranged.

7. Relay according to claim 6, characterized in that g e k e n n z e i c h n e t the two ends of the shaft in plug-in holes in the housing parts that close like a box are fixed.