DE2334838B1 - Elektromagnetisches Relais mit Drehanker und Verfahren zum Justieren der Ankerachse - Google Patents

Description

tragenden, relativ zu den Anschlagflächen ortsfesten können beispielsweise aus jeweils zwei Metallstreifen Spulenkörper gelagert sein. Mit einer solchen Ausge- für jede Scheibe bestehen, zwischen denen die Scheistaltung läßt sich die Ausrichtung der Drehachse in ben gehalten werden und die mit den Scheiben und bezug auf die Anschlagflächen relativ leicht justie- dem Drehanker in den Durchbruch für den Spulenren, indem nämlich der Anker gegen seine Anschlag- 5 körper eingeschoben werden und dann von außen in flächen bewegt wird und die Scheiben dabei verdreht geeigneter Weise am Spulenkörper oder den Jochen werden, bis die Drehachse eine solche Lage erhält, in ihrer Lage fixiert werden. Man kann auch in daß der Drehanker exakt an den Anschlagflächen Weiterbildung der Erfindung für jede der beiden zur Anlage kommt. Ein solches Verdrehen der Schei- Scheiben je eine Schiene vorsehen, in der die zugehöben erfolgt dabei bereits automatisch durch Hin- und io rige Scheibe gelagert ist. Diese Lagerung kann mit-Herbewegen des Drehankers gegen seine Anschlag- tels einer Sackbohrung oder einer durchgehenden flächen. Dabei wirken auf die Scheiben auf Grund Bohrung in der Schiene erfolgen. Hierdurch wird ein der exzentrischen Lagerung der Drehachse Kräfte, einfaches Einsetzen des Drehankers in den Spulendurch die die Scheiben so verdreht werden, daß die körper ermöglicht, da hier beim Einsetzen des AnDrehachse ihre richtige Ausrichtung in bezug auf die 15 kers nicht der Widerstand von Raststellen überwun-Anschlagflächen erhält. Dies ergibt den großen Vor- den zu werden braucht.

teil, daß die Drehachse auch in den Fällen justiert Obgleich es nicht zwingend notwendig ist, ist es

werden kann, in denen der Drehanker innerhalb des doch angebracht und vorteilhaft, daß die Scheiben

Spulenkörpers gelagert wird und somit nicht oder zu- nach dem Justieren der Drehachse des Drehankers

mindest sehr schlecht zugänglich ist. 20 gegen weiteres Verdrehen gesichert sind. Bei einer

In einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist vorgese- Betätigung des Relais würde zwar in der Regel die

hen, daß als Drehachse ein fest in einer Ankerboh- Drehachse des Drehankers zumindest in etwa in ihrer

rung eingesetzter, zumindest an seinen Enden einen optimalen Ausrichtung gehalten bzw. wieder in diese

kreisförmigen Querschnitt besitzender Stab aus ma- hineinbewegt werden. Ein Festlegen der Scheiben ge-

gnetisierbarem Material vorgesehen ist, dessen Enden 25 gen Verdrehen nach dem Justieren würde jedoch mit

in exzentrisch in den Scheiben angebrachten Bohrun- Sicherheit eine Entjustierung auf Grund von Stoßen

gen drehbar gelagert sind. Dies bietet den Vorteil, oder anderen äußeren Einwirkungen bzw. auf Grund

daß auf Grund der Magnetisierbarkeit des Stabes der von durch unterschiedliche Kontaktbestückung

Magnetfluß durch den Anker nicht behindert wird od. dgl. bewirkten unterschiedlichen Kräften auf die

und innerhalb des Ankers kein unnötiges Lagerspiel 30 Ankerenden verhindern.

auftritt. Die Scheiben können dabei aus Kunststoff Gegenstand der Erfindung ist ebenfalls ein Verfahbestehen und in der Bohrung eine gewisse Elastizität ren zum Justieren der Drehachse, was sich dadurch besitzen, so daß auch die Drehlagerung des Stabes kennzeichnet, daß nach dem Lagern der die Drehweitgehend spielfrei ist, ohne eine übermäßige Lager- achse des Drehankers festlegenden Scheiben der Drehreibung hervorzurufen. 35 anker hin und her gegen seine Anschlagflächen bein Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, wegt wird, bis sich durch Verdrehen der Scheiben die daß die Scheiben in den für den Drehanker vorgese- optimale Lage der Drehachse eingestellt hat und dahenen Durchbruch des Spulenkörpers eingeschoben nach die Scheiben gegen weiteres Verdrehen gesi- und dort von Raststellen in ihrer Postion relativ zum chert werden. Dabei geschieht das Hin- und Herbe-Spulenkörper gehalten werden. Hierdurch ist es mög- 40 wegen des Drehankers in zweckmäßiger und vorteillich, den Drehanker zusammen mit den Scheiben in hafter Weise durch entsprechende Erregung der Erden Durchbruch einzuschieben, bis die Scheiben an regerspule des Relais.

den Raststellen, die beispielsweise aus Hinterschnei- Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn das Hin- und düngen im Spulenkörper bestehen können, gegen Herbewegen so schnell erfolgt, daß der Drehanker weiteres Verschieben gesichert sind und nur noch 45 beim Anschlag an den Anschlagflächen nicht jeweils verdreht werden können. Dabei kann, da die Schei- völlig an diesen ausgerichtet wird. Würde dies nämben stabil genug ausgeführt werden können, die Ge- lieh der Fall sein, so könnte sich in der einen Ankerfahr, daß ihre Gegenlagerungen im Spulenkörper ela- lage eine für diese optimale Ausrichtung der Drehstisch nachgeben und somit die exakte Lagerung der achse einstellen, während in der anderen Ankerlage Drehachse beeinflußt werden könnte, dadurch beho- 5° sich eine andere Ausrichtung der Drehachse ergeben ben werden, daß der Spulenkörper Durchbiegungen würde. Durch das schnelle Hin- und Herbewegen an den Lagerstellen der Scheiben vermeidende, die wird demgegenüber aber auf Grund der Trägheit des Form von in Richtung des Drehankers verlaufenden Ankers und der Scheiben eine mittlere Ausrichtung Längsträgern besitzende, vorzugsweise dem Spulen- der Drehachse erreicht, die in bezug auf beide Ankörper eine abgerundete Form gebende Verstärkun- 55 kerlagen optimal ist.

gen aufweist. Durch die nach außen weisenden Ab- Die Sicherung der Scheiben gegen weiteres Ver-

rundungen der Längsträger ergibt sich dabei der wei- drehen kann beispielsweise in zweckmäßiger Form

tere Vorteil, daß man auch flache Spulenkörper auf durch einen während des Hin- und Herbewegens

Wickelautomaten mit Feinstdrähten leichter bewik- aushärtenden Kleber erfolgen, durch den die Schei-

keln kann. 60 ben mit ihren Lagerstellen fest verbunden werden.

Statt der beispielsweise aus Hinterschneidungen, Die Aushärtung des Klebers während der Ankerbe-

hinter denen die Scheiben einschnappen, bestehen- wegungen bewirkt dabei die Festlegung der Anker-

den Raststellen innerhalb des Spulenkörpers kann drehachse in einer in bezug auf beide Ankerendlagen

auch vorgesehen sein, daß die Scheiben mittels Schie- optimalen mittleren Lage.

nen gelagert sind, die in den für den Drehanker vor- 65 Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der gesehenen Durchbruch des Spulenkörpers eingescho- Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel weiter erben und von außerhalb des Spulenkörpers relativ zu läutert,
den Anschlagflächen fixiert sind. Diese Schienen Die Zeichnung zeigt eine perspektivische Darstel-

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lung eines erfindungsgemäß ausgebildeten Relais, Diese Trennbleche bilden dabei die Anschlagflächen

wobei Teile des Relais zum Zwecke der besseren für den Anker. Solche Anschlagflächen könnten auch

Sichtbarmachung des Relaisaufbaus geschnitten oder von Teilen der Magnetjoche 1 und 2 direkt gebildet

weggebrochen dargestellt sind. werden. Wird die Erregerspule 5 erregt, so wird der

In der Zeichnung sind mit 1 und 2 zwei konturen- 5 Drehanker 7 in die entgegengesetzte Lage verdreht, gleiche, als rechteckförmige Ringe ausgebildete Joche bis er an den beiden anderen sich diagonal gegenbezeichnet, zwischen denen an gegenüberliegenden überliegenden Trennblechen anliegt.
Seiten jeweils ein Permanentmagnet und ein magne- In jeder der beiden Endlagen werden die Enden tisch leitendes Zwischenstück angeordnet ist, wobei des Drehankers mit großen Magnetkräften jeweils in der Zeichnung nur je ein Permanentmagnet 3 und io gegen die Anschlagflächen gezogen. Würde die Drehein Zwischenstück 4 sichtbar sind. In dem Bereich ankerachse fest und nicht genau justiert sein, so zwischen den Ringöffnungen der Joche 1 und 2 ist würde dabei nur ein Drehankerende zur Anlage am ein eine Erregerspule 5 tragender Spulenkörper 6 an- Trennblech 33 kommen, während das andere Ende geordnet, der relativ zu den Jochen ortsfest ist und in mit einem gewissen Abstand davor stehen bliebe, dem ein Drehanker? mittels seiner Drehachse8 in 15 wodurch ein zusätzlicher, unerwünschter Luftspalt Kunststoffscheiben verschwenkbar gelagert ist, die entstände. Die über diesen zusätzlichen Luftspalt auf ihrerseits im Spulenkörper an dort vorgesehenen das Drehankerende wirkende Kraft würde wegen der Raststellen drehbar befestigt sind. Von den Raststel- Hebelwirkung die Drehankerachse 8 mit doppelter len der Kunststoffscheiben ist in der Zeichnung nur Stärke belasten. Da diese aber in verdrehbaren Exdie eine Raststelle und die zugehörige Kunststoff- 20 zenterscheiben 9 gelagert ist, drehen sich diese im scheibe 9 sichtbar. Auf der anderen Seite des Dreh- dargestellten Fall — falls die Exzentrizität ausreiankers befindet sich eine gleichartige Kunststoff- chend ist —, bis beide Enden des Drehankers an den scheibe und eine gleichartige Raststelle. Ebenso be- Endanschlägen zur Anlage kommen, also kein Achsfinden sich zweckmäßigerweise solche Raststellen, druck mehr vorhanden ist. Natürlich kann man die die in Form von Hinterschneidungen ausgebildet 25 Magnetkräfte auch durch äußere Kräfte ersetzen sind, an den oberen Seiten des Spulenkörpers 6. oder verstärken, um die Drehreibung der Exzenter-

An jedem Ende des Drehankers 7 sind seitlich je- scheiben zu überwinden. Der Effekt ist immer der

weils zwei Kontaktantriebskörper 11 angebracht, die gleiche.

mittels eines in einen jeweils am Ankerende vorgese- Zunächst ist die so gewonnene Einstellung der

henen Schlitz 12 eingesetzten, magnetisierbaren Stab 30 Drehankerachse nur für eine Endstellung des Dreh-

13 befestigt sind. Jeder dieser Kontaktantriebskörper ankers richtig. In der anderen Endstellung kann besitzt auf seiner Ober- und seiner Unterseite jeweils sich, falls das Relais nicht genau symmetrisch aufgeeine Kontaktfläche 14 bzw. 15, die somit mit dem baut ist, eine andere richtige Lage der Drehanker-Drehanker 7 bewegt wird, achse einstellen, was in der Regel unerwünscht ist,

Jeder der Kontaktflächen 14 und 15 liegt eine 35 weil sich die Exzenterscheiben 9 bei jedem Schaltvor-Kontaktfläche eines Walzenkontaktes 16 einer Kon- gang drehen müßten. Dieses Problem wird dadurch taktfeder 17 bzw. 18 gegenüber. Diese Kontaktfedern behoben, daß der Drehanker unter dem Einfluß einer sind jeweils zwischen an den Ecken untergebrachten entsprechenden Erregung sehr schnell hin und her Abstandskörpern 19, 20 und 21 gelagert. Dabei wer- bewegt wird. Die dabei auftretenden Erschütterungen den die Joche 1 und 2 und die an allen Ecken befind- 4° ermöglichen ein Verdrehen der Exzenterscheiben 9 liehen Abstandskörper 19, 20 und 21 mit den züge- auch schon bei kleinen Magnetkräften und großen hörigen Kontaktfedern 17 und 18 durch einen an je- Reibungen der Exzenterscheiben in ihren Lagern, der Ecke des Relais vorgesehenen Niet 22 zusam- Dabei ist entscheidend, daß diese Reibung im Verein mengepreßt und gehalten. Durch die feste Verbin- mit den Trägheitskräften von Anker und Scheiben dung der Joche mittels der Niete 22 wird dabei zu- 45 bei der schnellen Schaltbewegung eine mittlere Eingleich der Spulenkörper 6 in seiner festen Lage inner- stellung der Ankerachse bewirkt, bei der sich in beihalb des Relais gehalten, da sich an ihm vorgesehene den Endlagen des Drehankers gleiche und größtmög-Vorsprünge wie der gezeigte Vorsprung 34 des Spu- liehe Ankerkräfte ergeben, indem Abstandsfehler lenflansches zwischen den Jochen abstützen. An die- und Nichtparallelitäten ausgeglichen werden. Die sem Vorsprung 34 ist dabei zugleich ein elektrischer 50 Drehachse des Drehankers erhält hierbei also in beAnschluß 35 für die Erregerspule 5 befestigt und zug auf beide Ankerlagen eine optimale mittlere seitlich nach außen geführt. Jede der Kontaktflächen Ausrichtung. Werden die Scheiben während der Be-

14 und 15 ist mit einer langen, in Längsrichtung des wegung des Ankers fixiert — z. B. durch einen inzwi-Drehankers liegenden und als Stromzuführung die- sehen aushärtenden Klebstoff —, so bleibt die optinenden weichen Feder 25 verbunden, die über den 55 male Achslagerung auch unter anderen Betriebsbejeweils zugehörigen Abstandskörper 20 nach drau- dingungen erhalten.

ßen an den Rand des Relais geführt ist. Damit diese optimale Justierung der Drehachse 8

Die Enden der Kontaktfedern 17 und 18 und der nicht durch die Elastizität des Spulenkörpers 6 beein-

Federn 25 sind jeweils so ausgebildet, daß an den trächtigt wird, ist vorgesehen, daß der Spulenkörper

Abstandskörpern 20 der Ecken elektrische An- 60 im Bereich der Lagerstellen für die Scheiben 9 erheb-

schlüsse 28 entstehen. Diese können mit Federn 29 lieh verstärkt und starr gegen die Joche 1 und 2 abge-

einer Steckverbindung 30 in Kontakt stehen, in die stützt ist. Dies ist in der Form geschehen, daß der

das gesamte Relais einsetzbar ist. Da das gezeigte Spulenkörper im kritischen Bereich die Form zweier

Relais auf Grund der Permanentmagneten 3 polari- kräftiger Längsträger aufweist, von denen in der

siert ist, befindet sich im nicht erregten Zustand der 65 Zeichnung nur der Längsträger 23 gezeigt ist. Ein

Drehanker? beispielsweise in der dargestellten Lage, entsprechender Längsträger befindet sich symme-

in der er an diagonal gegenüberliegenden, an den Jo- irisch dazu auf der anderen Seite des Spulenkörpers,

chen 1 und 2 vorgesehenen Trennblechen 33 anliegt. Da diese Längsträger nach außen gerundet sind,

wie die Schnittfläche 24 zeigt, ergeben sie den weiteren Vorteil, daß man den Spulenkörper auf Wickelautomaten mit Feinstdrähten leichter bewickeln kann, selbst wenn er sehr flach ist. Die Längsträger können dabei über den Spulenflansch hinausstehen und somit zwischen den Jochen eingepreßt und einwandfrei gelagert werden.
Es versteht sich, daß die vorliegende Erfindung

nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt ist. So können, wie bereits erwähnt, die Scheiben 9 auch auf an Stelle der Raststellen vorgesehenen Schienen gelagert sein. Außerdem ist es auch möglich, die erfindungsgemäße Lagerung auch bei solchen Relais anzuwenden, bei denen der Drehanker nicht innerhalb eines Spulenkörpers gelagert ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

409527/311

Claims (10)

1 2 Drehankers (7) durch entsprechende Erregung Patentansprüche: der Erregerspule (5) des Relais erfolgt. 11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, da-

1. Elektromagnetisches Relais mit einem in sei- durch gekennzeichnet, daß das Hin- und Herbener Drehachse gelagerten Drehanker, dessen freie 5 wegen so schnell erfolgt, daß der Drehanker beim Enden jeweils zwischen zwei Anschlagflächen lie- Anschlag an den Anschlagflächen nicht jeweils gen, dadurch gekennzeichnet, daß völlig an diesen ausgerichtet wird.

zwei kreisförmige, an ihrem Außenumfang gela- 12. Verfahren nach Anspruch 9, 10 oder 11,

gerte, zumindest bis zur endgültigen Justierung dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherung der

der Drehachse (8) verdrehbare Scheiben (9) mit io Scheiben (9) gegen weiteres Verdrehen durch

je einer exzentrisch angeordneten Lagerstelle für einen während des Hin- und Herbewegens aus-

die Drehachse vorgesehen sind. härtenden Kleber erfolgt.

2. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Drehachse (8) ein fest in einer Ankerbohrung einge- 15

setzter, zumindest an seinen Enden einen kreisförmigen Querschnitt besitzender Stab aus ma-

gnetisierbarem Material vorgesehen ist, dessen Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches ReEnden in exzentrisch in den Scheiben (9) ange- lais mit einem in seiner Drehachse gelagerten Drehbrachten Bohrungen drehbar gelagert sind. 20 anker, dessen freie Enden jeweils zwischen zwei

3. Elektromagnetisches Relais nach An- Anschlagflächen liegen.

Spruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Derartige Relais sind bekannt und besitzen wegen Scheiben (9) in einem die Erregerspule (5) des der schwerpunktmäßigen Lagerung des Drehankers Relais tragenden, relativ zu den Anschlagflächen eine hohe Stoßsicherheit. Bei der Erregung des Reortsfesten Spulenkörper (6) gelagert sind. 25 lais bewegt sich der Drehanker dabei dergestalt, daß

4. Elektromagnetisches Relais nach An- er mit jeweils diagonal gegenüberliegenden Flächen sprach 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schei- an zwei der Anschlagflächen zum Anliegen kommt, ben (9) in den für den Drehanker (7) vorgesehe- Diese Anschlagflächen können beispielsweise Teile nen Durchbruch des Spulenkörpers (6) einge- der Magnetjoche sein. Eine Lagerung des Drehanschoben und dort von Raststellen (10) in ihrer 30 kers ist dabei für eine große Zahl von Anwendungs-Position relativ zum Spulenkörper gehalten wer- fällen zwingend erforderlich, nämlich beispielsweise den. immer dann, wenn auf eine Kontaktfolgesicherheit

5. Elektromagnetisches Relais nach An- Wert gelegt werden muß. Andererseits wird durch Spruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schei- die Lagerung des Drehankers aber das Problem aufben (9) mittels Schienen gelagert sind, die in den 35 geworfen, daß die Lage des Ankers beim Anliegen für den Drehanker (7) vorgesehenen Durchbruch an zwei seiner Anschlagflächen immer statisch überdes Spulenkörpers (6) eingeschoben und außer- bestimmt ist. Dies rührt daher, daß der Anker in solhalb des Spulenkörpers relativ zu den Anschlag- eher Lage nicht nur von seiner gelagerten Drehachse, flächen fixiert sind. sondern auch von den Anschlagflächen und somit in

6. Elektromagnetisches Relais nach An- 40 drei Punkten unterstützt ist. Wenn bei solchen Relais spruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß für jede mit in ihrer Drehachse gelagerten Drehankern diese der beiden Scheiben (9) je eine Schiene vorgese- Drehachse nicht hundertprozentig genau in Relation hen ist, in der die zugehörige Scheibe gelagert ist. zu den Anschlagflächen ausgerichtet ist, liegt der An-

7. Elektromagnetisches Relais nach einem der ker somit nicht einwandfrei auf den Anschlagflächen Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß 45 auf, so daß dort unerwünschte Luftspalte entstehen, der Spulenkörper (60) Durchbiegungen an den Da bei der Fertigung derartiger Relais aber immer Lagerstellen der Scheiben (9) vermeidende, die zwangsläufig Fertigungstoleranzen und Toleranzen Form von in Längsrichtung des Drehankers (7) bei der Montage auftreten, ist eine exakte Lagerung verlaufenden Längsträgern (23) besitzende, vor- der Drehachse des Drehankers in der Regel nicht gezugsweise dem Spulenkörper eine abgerundete 50 währleistet. Andererseits läßt sich die Ausrichtung Form gebende Verstärkungen aufweist. der Drehachse in der Regel aber auch nur schwer ju-

8. Elektromagnetisches Relais nach einem der stieren, insbesondere dann, wenn der Drehanker inAnsprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß nerhalb eines Durchbruches in dem die Erregerspule die Scheiben (9) nach dem Justieren der Dreh- des Relais tragenden Spulenkörper gelagert ist.
achse (8) des Drehankers (7) gegen weiteres Ver- 55 Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, drehen gesichert sind. diese aufgezeigten Nachteile der bekannten Relais

9. Verfahren zum Justieren der Drehachse mit gelagerter Drehachse des Drehankers zu vermeieines elektromagnetischen Relais nach einem der den, also ein Relais zu schaffen, bei dem die AusAnsprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß richtung der Drehachse relativ zu den Anschlagflänach dem Lagern der die Drehachse (8) des Dreh- 60 chen für den Drehanker äußerst einfach justierbar ankers (7) festlegenden Scheiben (9) der Dreh- ist.

anker hin und her gegen seine Anschlagflächen Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gebewegt wird, bis sich durch Verdrehen der Schei- löst, daß zwei kreisförmige, an ihrem Außenumfang ben die optimale Lage der Drehachse eingestellt gelagerte, zumindest bis zur endgültigen Justierung hat und danach die Scheiben gegen weiteres Ver- 65 der Drehachse verdrehbare Scheiben mit je einer exdrehen gesichert werden. zentrisch angeordneten Lagerstelle für die Drehachse

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch ge- vorgesehen sind. Die Scheiben können dabei zweckkennzeichnet, daß das Hin- und Herbewegen des mäßigerweise in einem die Erregerspule des Relais