DE357152C - Kontaktrelais mit schneller Wechselbewegung - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN
AM 16. AUGUST 1922

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 21 g GRUPPE

(SS699S

Societe Francaise Radio-Electrique in Paris. Kontaktrelais mit schneller Wechselbewegung. Patentiert im Deutschen Reiche vom 14. Juli 1921 ab.

Für diese Anmeldung ist gemäß dem Unionsvertrage vom 2. Juni 1911 die Priorität auf Grund der Anmeldung in Frankreich vom 2,6. Mai 1921 beansprucht.

Die . Erfindung betrifft ein Kontaktrelais, mittels welchem ein für große Stromstärken bestimmter Kontakt oftmals in einer Sekunde unterbrochen werden kann.

Der mit der Erfindung verfolgte Zweck besteht darin, einen sehr sicheren Kontaktschluß sowie eine sichere Unterbrechung zu erzielen, trotz der Massen, welche sich in Bewegung befinden, und der Geschwindigkeit, mit welcher diese Massen sich bewegen. Des weiteren

wird durch die Erfindung bezweckt, die Trägheit des Relais nach Möglichkeit aufzuheben. Erfindungsgemäß wird dieses dadurch ei reicht, daß einerseits geeignete federnde und Dämpfungsvorrichtungen zwischen den Kontaktstücken und ihren Widerlagern angeordnet werden und andererseits elektrische Verbindungen vorgesehen sind, welche die Dauer des Stromflusses in den Relaisspulen vermindern.

Die nähere Erläuterung dtr Erfindung erfolgt an Hand der beispielweisen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Relais, welche in der Abbildung veranschaulicht ist. Das Relais besteht im wesentlichen aus einem Tauchkern, an welchem zwei Teile 1 und 2 aus magnetischem Metali (Eisen, Stahl usw.) vorgesehen sind, die durch ein nicht magnetisches Metallstück 3 (Bronze usw.) magnetisch voneinander getrennt und mechanisch miteinander verbunden sind. Um jeden der Kerne ist eine magnetische Spule angeordnet, die schematisch in 4 und 5 angedeutet sind. Die magnetischen Stromkreise werden um die Kerne herum durch ein Gehäuse 6 aus magnetischem Metall geschlossen. Dieses Gehäuse weist Vorsprünge 7, 8, 9, 10, 11 und 12 auf. (Die magnetischen Stromkreise können ganz oder zumTeil lamelliert sein.) Die Erregung einer der Spulen bewirkt die Verstellung des Kernes in einer Richtung und die Erregung der anderen Spule die Verstellung des Kernes in entgegengesetzter Richtung. Die der Verstellung des Tauchkernes in dem Gehäuse sich entgegensetzende Reibung wird dadurch vermindert, daß der Kern in Kugellagern 13 und 14 geführt ist. Die Anziehungskraft auf den beweglichen Teil des Relais wird durch geeignete Aussparung der 4.0 Enden der magnetischen Kerne 1 und 2, wie im Schnitt in der Abbildung angedeutet, derart geregelt, daß die Tragkraft des Elektromagneten annähernd konstant bleibt.

Der bewegliche Kontakt ist in folgender Weise hergestellt:

Das eigentliche Kontaktstück 15 ist durch eine geeignete Bandfeder 16 mit dem Tauchkern verbunden. Die Deformierung dieser Feder sowie die Schwingungen derselben werden durch eine Dämpfervorrichtung vermindert, welche aus einer Feder bestehen kann, die aus übereinandergelegten Lamellen 17 zusammengesetzt ist, und die der Deförmierung der Feder 16 entgegenwirkt. Das feststehende Kontaktstück 16 ist an das feststehende Widerlager 19 mittels einer elastischen Bandfeder 20 befestigt. Es kann auch hier eine Dämpfungsvorrichtung, wie die Feder 17, vor- | gesehen sein, um die Deformierung der Feder 20 hinten anzuhalten. Die Stellung des Kontaktes kann mittels der Spindel 21 eingestellt !

werden. Durch geeignete Wahl der Federkraft der verschiedenen federnden Stützen und Dämpfungsfedern wird erreicht, daß ein Zurückspringen des beweglichen Kontaktes von dem festen Kontakt, welches stets bei derariigen Relais, die mit großer Geschwindigkeit arbeiten, stattfindet, sobald die Kontaktstücke starr an der beweglichen Masse oder dem Widerlager befestigt sind, vermieden wird.

Falls es erforderlich wird, zwischen den Kontakten 15 und 18 einen Strom großer '■ Stärke zu unterbrechen, wird zweckmäßig eine Düse 22 derartig angeordnet, daß ein Luft- ^: strahl auf die Kontakte gerichtet werden

kann. Wenn die zur Verfügung stehende ; Druckluft einen hohen Druck braucht, ist es ! zweckmäßig, diese Düse als Ejektor auszubilden, also eine innere Düse mit einer engen : Öffnung 23 vorzusehen, um die ein kegelförmiger Mantel 24 mit durchlochter Wandung j angeordnet ist, so daß auch in wirtschaftlicher Weise ein Luftzug von großem Volumen j bei verhältnismäßig niedrigem Druck gewonnen wird, welcher zur Abkühlung der Kontakte und zum Ausblasen des Lichtbogens genügt. Der Erregerstrom für die Relaisspulen wird zweckmäßig durch eine gemeinsame Stromquelle 25 geliefert. Vorteilhaft wird in Reihe mit der Stromquelle ein Widerstand 26 angeordnet, um die Zeitkonstante zu vermindern. Begünstigt wird dieses noch durch Anlegen einer geeigneten Kapazität 27 an die Klemmen des Widerstandes 28. Sind die Elemente 26 und 27 derart bemessen, daß das Produkt Ci?²

größer als — ist, wobei L die Selbstinduktion

des Elektromagneten bezeichnet, so erhält man eine periodische Stromänderung. Der Strom übersteigt seinen Dauerwert und erreicht sein Maximum viel schneller, als wenn die Kapazität nicht vorhanden wäre. Bei sehr großer Arbeitsgeschwindigkeit kann der Widerstand 26 sogar fortgelassen werden. Die Betätigung des Elektromagneten erfolgt dann durch den Ladestrom des Kondensators. Je nach der hervorzubringenden Bewegung wird der Erregerstrom der einen oder der anderen von den beiden Spulen 4 und 5 zugeführt durch das Spiel der Kontakte 28 und 29, welche durch den Geberapparat (z. B. Wheatstone) oder durch ein schnellarbeitendes Relais mit Doppelkontakt 30 betätigt werden, je nach der Bestimmung des Apparates.

Um die zur Verstellung des beweglichen Kontaktstückes erforderliche Zeit zu vermindern und infolgedessen die Arbeitsgeschwindigkeit des Relais zu erhöhen, wird die elektrische Ausrüstung des Apparates vorteilhaft durch die nachstehende Vorrichtung ergänzt, iao welche zahlreiche verschiedene Ausbildungen zuläßt.

An einem geeigneten Punkt des beweglichen Teiles wird mit diesem fest verbunden ein Kontaktstück 31 vorgesehen, daß isoliert ist und durch ein federndes Verbindungsstück 5 oder einen Gleitkontakt über einen regelbaren Widerstand 32 an einen der Pole der Stromquelle angeschlossen ist. Zu beiden Seiten dieses beweglichen Kontakistückes ist je ein Kontakt 33 und 34 angeordnet, welche an je eine der Ausgangsklemmen der Erregerspule angelegt sind, so daß die in der Ruhelage befindliche Spule, z. B. 5, dennoch durch einen Strom durchflossen wird, dessen Stärke nur einen geeigneten Bruchteil des Arbeitsstromes

15. beträgt. Der Widerstand 32 kann bei großen " Geschwindigkeiten fortgelassen werden. Hieraus ergibt sich, daß bei dieser Schaltung der Strom in der Spule, welche zu arbeiten beginnt (z. B. 5), hergestellt wird, ohne daß jedoch dieses eine Bewegung zur Folge hätte in Anbetracht der stärkeren Anziehungskraft der Spule, welche durch den Arbeitsstrom durchflossen wird (Spule 4). Erst wenn der Strom in der Spule 4 aufhört in dem Augenblick, in welchem das Relais 30 in Wirkung tritt, beginnt sich der bewegliche Kern mit einer bestimmten Beschleunigung zu bewegen, die mit der Größe des augenblicklichen Wertes des Stromes in diesem Augenblick wächst.

Die magnetisierende Energie, welche in der Spule aufgespeichert ist, in der der Strom unterbrochen worden ist (z. B. 4), fließt über die Kondensatoren 35 und 36, die in Nebenschluß zu den Kontakten 28 und 29 angeordnet sind, zum Teil in den Widerstand 25 und zum Teil in die Spule, welche zu arbeiten beginnt (z. B. 5). Dieser Energiezufluß verstärkt noch die Wirkung des Relais.

Ein zweckmäßig einstellbar vorgesehener Widerstand 37, der einerseits an die gemeinsame Klemme der Kontakte 28 und 29 und andererseits an die gemeinsame Klemme der Kondensatoren 35 und 36 angeschlossen ist, dient dazu, die Intensität des Unterbrechungsfunkens stark herabzusetzen durch Dämpfung des durch die Unterbrechungsstelle 28 oder 29, den Kondensator 35 oder 36, den Widerstand 37 und die Verbindungsleitungen gebildeten Schwingungskreises. Außer der Erhöhung der Arbeitsgeschwindigkeit, welche durch die vorhergehende Herstellung eines Stromkreises durch die im Ruhezustand befindliche Spule erzielt wird, erfolgt durch diesen Stromkreis auch eine gewisse Bremsung gegen Ende der Arbeiisbewegung des Relais, wodurch der Anschlag der Kontakte gedämpft wird und infolgedessen auch das Zurückfallen des beweglichen Teiles.

Die Kontakte 33 und 34 werden zweckmäßig derart angeordnet, daß die Verbindung mit dem Teil 31 während der Hälfte des Hubes bestehen bleibt. Bei gewissen . abgeänderten Ausführungsformen kann die Steuerung dieser Kontakte durch den Schalter 28 anstatt durch den Relaiskern selbst erfolgen.

Das Relais gemäß der Erfindung ist zu zahlreichen Anwendungen geeignet, insbesondere als Geberrelais in der drahtlosen TeIegraphie. Dasselbe kann mittels jeder geeigneten selbsttätigen Gebevorrichtung mit großer Geschwindigkeit gesteuert werden, die mittels einer geeigneten Schaltung mittelbar oder über Zwischenrelais auf die Kontakte 28 und 29 einwirkt.

Was Form und Ausbildung der verschiedenen Teile betrifft, läßt das Relais offenbar zahlreiche Abänderungen zu. Es können auch Einzelheiten fortgelassen werden, ohne vom Wesen der Erfindung abzuweichen.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch:

   Kontaktrelais mit schneller Wechselbewegung und einem unter dem elektromagnetischen Einfluß zweier einander entgegenwirkender feststehender Spulen stehenden beweglichen Anker, dadurch gekennzeichnet, daß einerseits einer oder beide Kontaktstücke federnd aufgehängt und mit Dämpfungsvorrichtungen zur Dämpfung der Deformationen der Aufhängungen versehen sind und andererseits eine Reihe von .Hilfskontakten vorgesehen sind, welche selbsttätig vor Inbetriebsetzung einer Spule in dieser einen Vorbereitungsstrom herstellen, der nur einen Bruchteil des Arbeitsstromes beträgt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.