CH338526A - Relais électromagnétique - Google Patents

Description

Relais electromagnetique La pr6sente invention a pour objet un relais electromagn6tique, pouvant constituer, par exemple, un relais miniature, c'est-ä-dire un relais de dimen- sions r6duites, de construction compacte et de poids minime.

L'invention vise ä procurer un relais. de cons- truction simple alliant ä un haut degr6 de sensibi- lit6 une stabilite m6canique tres süre.

Le relais 61ectromagnetique selon 1'invention es-t caracteris6 en ce qu'il comprend une armature sup- portee 61astiquement en regard de deux pieces polai- res d'un noyau en forme de U d'un 61ectro-aimant au moyen d'un ressort de torsion en forme d'arc de cercle, l'une des extr6mitds de 1'armature prenant appui et pivotant sur l'une des pieces poiaires, et 1'autre extr6mit6 6tant disposde ä distance de 1'autre piece polaire.

Le dessin ci-annex6 repr6sente, ä titre d'exem- ple, une forme d'execution du relais objet de 1'in- vention.

La fig. 1 en est une vue en perspective ; la fig. 2 en est une vue en plan, et la fig. 3 est une vue partielle en 616vation mon- trant les contacts du relais.

Le relais reprdsente comprend un bobinage d7ex- citation 10, de forme cylindrique, enrou16 entre deux flasques. d'extr6mite circulaires 11 et 12 en carton de fibre de verre ou autre mati@re isolante, autour dune Barre de fer ou autre matiere magn6- tique qui forme 1e noyau d'un 61ectro-aimant. Les flasques d'extr6mite 11 et 12 peuvent eire fixes directement au noyau de 1'61ectro-aimant ou aux extremites opposees d'un tube isolant entourant 1e noyau de 1'61ectro-aimant. L'une des extr6mitds du noyau traverse par un trou central 1e flasque d'ex- tr6mit6 sup6rieur 11 et forme Tune des pieces polai- res 15 de 1'e1ectro-aimant, tandis qu'une culasse magn6tique 13 en L est fixde ä 1'autre extrdmite du noyau. L'extremite du noyau de 1'61ectro-aimant qui est adjacente ä la Branche inf6rieure la plus courte (non repr6sentee) de la culasse 13 en L peut etre taraudde au munie dune tige filet6e de fagon ä assu- rer la fixation du noyau et du bobinage 10 ä la culasse 13 au moyen dune vis ou d'un ecrou (non repr6sent6s).

La culasse 13 en L de 1'61ectro-aimant est fa@on- n6e en phant ä angle droit une Bande d6coup6e dune Plaque de fer ayant des dimensions et des caractdristiques telles que 1e flux magndtique engen- dr6 par 1e bobinage 10 soit conduit ä 1'extr6mit@ de la culasse 13 qui forme 1'autre piece polaire 14 de 1'61ectro-aimant. Le noyau magn6tique et 1e bobi- nage 10 dispos6s de laRTI ID="0001.0269" WI="12" HE="4" LX="1489" LY="1965"> maniäre qui vient d'etre d6crite, avec 1a Branche la plus longue de la culasse 13 parallele au noyau magn6tique, constitue donc un 61ectro-aimant dopt 1e circuit magn6tique pr6- sente la forme d'un U.

Sur cet 61ectro-aimant, an dispose une armature magn6tique 9 pr6sentant la forme dune Plaque pratiquement rectangulaire en matiere magn6tique appropride, teile que du fer doux, en travers de 1'entrefer compris entre les pieces polaires de 1'61ec- tro-aimant. L'armature 9 est maintenue suspendue dans cette Position, avec l'une de ses extremit6s tou- chant la pike polaire 14 de 1'61ectro-aimant, au moyen d'un ressort de torsion en forme d'arc de cercle 16. Le ressort de torsion 16 fait Partie intd- grante d'un support d'arrnature qui est fixe ä la fois ä 1'armature 9 et au flasque isolant 11. Ce support d'armature est constitué de préfé rence par une feuille mince d'alliage de cuivre au béryllium, de bronze phosphoreux ou d'autre matière élastique similaire ; il présente une partie centrale 7 pratiquement rectangulaire de dimensions corres pondant à celles de l'armature 9. Fartant des angles diagonalement opposés de la partie centrale rectan gulaire 7 sont disposés, d'une part, le ressort 16 et, d'autre part, un bras 8 qui est droit et porte sur chaque face de son extrémité libre un plot de con tact. L'extrémité extérieure du ressort 16 est fixée au flasque d'extrémité adjacent isolant 11. La partie centrale ou corps 7 -du support d'armature est dis posée de telle façon par .rapport à la face extérieure de l'armature 9 que les faces adjacentes de l'arma ture 9 et du corps 7 sont très rapprochées l'une de l'autre et sont fixées l'une à l'autre par soudage, par exemple. Avec l'armature 9 fixée au support d'armature de la façon qui vient d'être décrite, la totalité de la face extérieure de l'armature 9 est recouverte par le corps 7 du support d'armature.

Le ressort de torsion en forme d'arc de cercle 16 est conformé de façon que sa partie immédiate ment adjacente au corps 7 s'étend à angle droit par rapport à la surface du corps 7 et est appliquée con tre le côté de l'armature 9. Le reste du ressort de torsion 16 est tourné vers l'extérieur approximative ment à angle droit par rapport à la partie mention née ci-dessus ; l'une de ses faces est parallèle à la face du flasque d'extrémité adjacent 11 et pratique ment dans le même plan que celui dans lequel est disposée la surface de l'armature 9 qui est adjacente aux pièces polaires 14 et 15. L'extrémité du ressort de torsion 16, qui est la plus éloignée du corps 7 du support d'armature, est fixée à la bride d'extré mité 11 ; les moyens de fixation du ressort 16 ser vent à soulever celui-ci du flasque d'extrémité 11 de façon à éliminer tout obstacle aux mouvements dudit ressort 16 ; de tels obstacles pourraient se pré senter si le ressort 16 était fixé directement au flas que d'extrémité 11. Lesdits moyens de fixation com prennent un bloc de métal taraudé 19 qui est fixé au flasque d'extrémité 11, et une vis à tête plate 20 qui passe à travers un trou allongé percé dans le ressort de torsion 16 et qui fixe ce dernier au bloc 19 et au flasque d'extrémité 11. Une partie du bloc de métal 19 ou du ressort 16 est disposée de façon à former une borne pour connecter ledit ressort de torsion 16 à son fil de sortie.

Dans la forme d'exécution qui vient d'être dé- crite, la partie libre du ressort de torsion 16 est recourbée et dimensionnée de façon qu'elle s'étende sensiblement sur un arc de quatre-vingt-dix degrés limité par deux rayons partant du centre -de la pièce polaire circulaire 15.

Deux ressorts porte-contacts 17 et 18 en forme d'arc de cercle sont également fixés au flasque d'ex trémité 11 en plus du ressort de torsion 16 ; ces res sorts sont disposés de façon à coopérer avec les plots de contact portés par le bras rectiligne 8 du support d'armature 7. Lorsque le relais est en position de non-excitation, le plot de contact qui se trouve sur la face supérieure du bras 8 touche le plot de con tact du ressort de contact 18. Le plot de contact qui se trouve sur l'autre face du bras 8 est amené en contact avec un plot de contact que porte le res sort de contact 17 lorsque l'armature 9 est attirée par le noyau. Les deux ressorts de contact 17 et 18 sont munis de moyens pour les connecter à des fils de sortie de façon analogue au ressort de torsion 16.

Afin de protéger un tel relais des influences atmosphériques nocives, on l'enferme dans un boî tier étanche à l'air, par exemple dans une cloche tubulaire en verre 1 du type que l'on utilise souvent comme récipient d'appareil électronique. Lorsque le relais est enfermé dans un tel récipient, le relais est maintenu dans la position voulue par rapport au socle 2 du tube de verre 1 au moyen de deux fiches 5 et 6 qui traversent le socle de verre 2 et sont sou dées au bras le plus long de la culasse 13. Les. fils de sortie du bobinage 10 sont connectés à une autre paire de fiches dont on a représenté la fiche 4, et trois autres fiches sont connectées respectivement aux ressorts de contact 17 et 18 et au ressort de torsion 16 ; de toutes ces connexions, seule celle entre le ressort 16 et la fiche 3 est représentée. Dans chaque cas, l'extrémité du fil de nickel de chaque fil de raccord complexe qui passe à travers le socle 2 et pénètre dans le tube 1 est soudée à l'élément correspondant. Un fil de raccord complexe est un tronçon de fil dont la surface extérieure de la partie médiane est constituée par un métal ayant un coeffi cient thermique de dilatation sensiblement équiva lent à celui du verre et dont l'âme et la surface extérieure des extrémités sont en matière différente.

Lorsque les connexions entre le ressort de tor sion 16 et les ressorts de contact 17 et 18, le bobi nage 10 et la culasse 13 sont réalisées de la façon qui a été décrite, et que le fil verni du bobinage 10 est protégé par un revêtement de verre tissé, l'en semble de ces organes est enfermé dans le tube de verre d'environ 24 mm de long et d'un diamètre intérieur de 17 mm. Le tube de verre 1 est ensuite soudé de façon connue au socle 2. Un tel tube peut être ensuite vidé de l'air qu'il contient et rempli sous une pression appropriée d'un milieu gazeux approprié; on peut aussi le fermer hermétiquement avec un contenu d'air sec sous une pression légère ment inférieure à la pression atmosphérique.

Lorsqu'un tel relais est assemblé et monté de la manière qui vient d'être décrite, la pression prove nant de l'élasticité naturelle du ressort de torsion 16 est suffisante pour maintenir l'extrémité de l'ar mature 9 adjacente au noyau à la distance voulue de la pièce polaire 15 et pour maintenir une pression de contact de l'ordre de dix grammes entre le plot de contact du ressort 8 et le plot de contact du res sort de contact 18 qui coopère avec lui lorsque l'électro-aimant n'est pas excité. Lorsque le bobi nage 10 de l'électro-aimant est suffisamment excité, l'armature 9 pivote sur la pièce polaire 14 et l'extré mité de l'armature 9 qui est adjacente au noyau se rapproche de la pièce polaire 15 ; en exécutant ce mouvement elle interrompt le circuit entre les res sorts 18 et 8 et ferme le circuit entre les ressorts 17 et 8. Quand le bobinage 10 de l'électro-aimant est désexcité, l'élasticité naturelle du ressort de torsion 16 est suffisante pour ramener l'armature 9 dans sa position initiale et pour refermer le circuit entre les ressorts 18 et 8.

Dans une forme d'exécution du relais, le bobi nage 10 est enroulé sur un noyau cylindrique d'en viron 2,5 mm de diamètre entre des flasques d'ex trémité 11 et 12 distants l'un de l'autre de 16 mm ; il comporte 10 000 spires de fil de cuivre vernis de 0,04064 mm de diamètre. La culasse 13 est consti tuée par des lamelles de fer de 6,5 mm de large et de 1,0 mm d'épaisseur; l'armature 9 mesure 10,0 min de longueur et est constituée par une lame de fer de 0,75 mm d'épaisseur. Le support d'armature est constitué par une feuille de cuivre au béryllium d'environ 0,05 mm d'épaisseur.

Le dispositif de support élastique de l'armature donne au relais un haut degré de sensibilité allié à une stabilité mécanique remarquable. Ceci est dû au fait que les déformations susceptibles d'être imprimées par des forces extérieures à l'armature, dont le poids est relativement faible, sont limitées par le ressort de torsion en forme d'arc de cercle qui relie l'armature au corps du relais. Il importe peu que le ressort de torsion soit constitué par une plaquette sensiblement plate, car dans d'autres for mes d'exécution ce ressort de torsion peut être cons titué par un fil élastique de section circulaire ou elliptique ; il n'est pas indispensable non plus que le ressort de torsion forme une seule pièce avec la partie centrale du support d'armature et le bras rectiligne 8 qui porte le plot de contact ; on peut en effet supprimer ladite partie centrale et fixer le ressort de torsion et le bras 8 porteur du plot de contact séparément à l'armature.

Le dispositif de support élastique de l'armature permet d'éviter la disposition avec barres et paliers axiaux; il permet aussi d'obtenir un circuit magné tique présentant de minimes pertes de flux.

Le dispositif de suspension élastique peut en outre être facilement ajusté en agissant sur le ressort de torsion.

L'emploi d'un dispositif de support d'armature compact permet aussi d'utiliser pour le bobinage d'excitation une grande partie de l'espace néces saire pour le relais et permet, par conséquent, de construire, pour un même encombrement total, un relais de plus grande efficacité.

Dans la forme d'exécution décrite et représen tée, le ressort de torsion 16 et les ressorts fixes de contact 17 et 18 sont fixés à un flasque d'extrémité du bobinage du relais ; toutefois, lesdits ressorts, avec une armature solidaire du ressort de torsion, pourraient être fixés à une plaque annulaire elle- même fixée au noyau de l'électro-aimant, soit direc tement, soit par l'entremise d'un flasque d'extrémité du bobinage. Ceci permet de confectionner séparé ment et en même temps le bobinage et les ressorts et de les assembler ensuite avec la culasse magnéti que en une seule opération ; on réalise ainsi une économie sensible du temps total de fabrication.

On peut monter les organes du relais dans un boitier ou récipient d'un tout autre genre que celui représenté ou munir le relais de moyens permettant de le monter avec une série d'autres relais ou d'au tres éléments électriques sur une plaque de support commune.

Claims (10)

1. REVENDICATION Relais électromagnétique, caractérisé en ce qu'il comprend une armature supportée élastiquement en regard de deux pièces polaires d'un noyau en forme de U d'un électro-aimant au moyen d'un ressort de torsion en forme d'arc de cercle, l'une des extrémi tés de l'armature prenant appui et pivotant sur l'une des pièces polaires, et l'autre extrémité étant dispo sée à distance de l'autre pièce polaire. SOUS-REVENDICATIONS 1. Relais suivant la revendication, caractérisé en ce qu'une des extrémités du ressort de torsion est fixée au corps de l'électro-aimant, tandis que l'autre extrémité dudit ressort est fixée à l'extrémité pivo tante de l'armature.
2. 2. Relais suivant la revendication, caractérisé en ce que le ressort de torsion s'étend sur un arc d'au moins 600 et non supérieur à 1200 limité par deux rayons partant du centre -de la pièce polaire qui est à distance de l'armature.
3. 3. Relais suivant la revendication et la sous- revendication 2, caractérisé en ce que le ressort de torsion s'étend sur un arc d'environ 90().
4. 4. Relais suivant la revendication, caractérisé en ce qu'il comprend une paire de ressorts de con tact fixes assujettis au corps de l'électro-aimant et destinés à coopérer avec un ressort de contact Mo bile fixé à l'armature.
5. 5. Relais suivant la revendication et la sous- revendication 4, caractérisé en ce que le ressort de torsion fait partie intégrante d'un support d'arma ture qui est fixé à l'armature et qui présente un bras constituant le ressort de contact mobile sus mentionné, le courant étant amené audit ressort de contact mobile par l'intermédiaire du ressort de torsion.
6. 6. Relais suivant la revendication, caractérisé en ce que le ressort de torsion est formé d'une feuille d'alliage de cuivre au béryllium.
7. 7. Relais suivant la revendication, caractérisé en ce qu'une des faces du ressort de torsion et la face de l'armature qui est adjacente aux pièces polaires de l'électro-aimant sont disposées dans un même plan.
8. 8. Relais suivant la revendication, caractérisé en ce que le bobinage de l'électro-aimant est enroulé entre des flasques d'extrémité constitués par du car ton de fibre de verre et est recouvert d'un revête ment en verre tissé.
9. 9. Relais suivant la revendication et les sous- revendications 4, 5 et 8, caractérisé en ce que la culasse de l'électro-aimant, le bobinage de ce der- nier, le ressort de torsion et les ressorts de contact fixes sont connectés à des fiches traversant un socle circulaire en verre, l'ensemble étant enfermé dans une cloche tubulaire en verre fixée audit socle.
10. 10. Relais suivant la revendication et les sous- revendications 4, 5, 8 et 9, caractérisé en ce que la cloche susmentionnée est vidée d'air, remplie d'un gaz inerte et fermée hermétiquement.