DE102006015815B3 - Magnetantrieb für ein Relais - Google Patents
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Abstract
Bei einem Magnetantrieb (8) mit einer umpolbaren Magnetspule (10), mit einem einen Permanentmagneten aufweisenden Anker (12), der an zwei Jochschenkeln (11) der Magnetspule (10) zwischen zwei Schaltstellungen verschwenkbar gehalten ist, und mit einem parallel zur Spulenachse verschiebbar geführten Stellelement (16), das mit dem Anker (12) bewegungsgekoppelt ist, sind erfindungsgemäß an den beiden Jochschenkeln (11) zwei Seitenwangen (22) befestigt, zwischen denen das Stellelement (16) verschiebbar geführt gehalten ist und in denen der Anker (12) schwenkbar gelagert ist.
Description
- Die Erfindung betrifft einen Magnetantrieb mit einer umpolbaren Magnetspule, mit einem einen Permanentmagneten aufweisenden Anker, der an zwei Jochschenkeln der Magnetspule zwischen zwei Schaltstellungen verschwenkbar gehalten ist, und mit einem parallel zur Spulenachse verschiebbar geführten Stellelement, das mit dem Anker bewegungsgekoppelt ist, sowie ein Relais mit einem solchen Magnetantrieb.
- Ein Relais mit einem derartigen Magnetantrieb ist beispielsweise durch die
DE 102 49 697 B3 oderDE 38 37 666 A1 bekannt geworden. - Bei diesem aus
DE 102 49 697 B3 oderDE 38 37 666 A1 bekannten Relais wird jeweils ein Stromkreis zwischen zwei elektrischen Relaiskontakten mittels zweier paralleler Kontaktfedern geschlossen oder unterbrochen. Die Kontaktfedern stehen über ein verschiebbares Stellelement in Verbindung mit einem Permanentmagneten eines H-Ankers, der an zwei Jochschenkeln einer Magnetspule schwenkbar gehalten ist. Beim Umpolen der Magnetspule verschwenkt der Permanentmagnet, wodurch das Stellelement verschoben wird. Da das Stellelement die Kontaktfedern in deren Auslenkrichtung hintergreift, werden diese dabei aus ihrer geschlossenen Ruhelage ausgelenkt, so dass der Stromkreis unterbrochen ist. Die freien Enden der Kontaktfedern sind in Richtung auf die geschlossene Endposition jeweils durch eine Blattfeder kraftbeaufschlagt, die an der jeweiligen Kontaktfeder befestigt ist und sich mit ihrem freien Ende am Stellelement abstützt. Das Stellelement ist in Gehäuseteilen des Relaisgehäuses verschiebbar geführt, so dass äußere Verspannungen des Relaisgehäuses auf Funktionsstellen des Stellelementes übertragen werden und zu Funktionsstörungen des Relais führen können. - Es ist die Aufgabe der Erfindung, hier Abhilfe zu schaffen.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass an den beiden Jochschenkeln oder am Spulenkörper der Magnetspule zwei Seitenwangen befestigt sind, zwischen denen das Stellelement verschiebbar geführt gehalten ist und in denen der Anker schwenkbar gelagert ist.
- Im Wesentlichen handelt es sich um einen Magnetantrieb mit einer Magnetspule und einem Magnetkreis, dessen verschwenkbarer Anker sich je nach Spulenbestromung umpolt und durch das vorgeprägte Magnetfeld des Permanentmagneten in den definierten Endlagen verharrt. Diese Einheit ist mit an den Jochschenkeln aufgesteckten Seitenwangen versehen, welche die Wippenlagerung des Ankers sowie die Führung und Fixierung des verschiebbaren Stellelements aufweisen. Alternativ können die Seitenwangen auch an den Spulenkörper der Magnetspule aufgesteckt werden. Dadurch ist der erfindungsgemäße Magnetantrieb von äußeren Gehäuseteilen entkoppelt, die ansonsten äußere Verspannungen auf Funktionsstellen des Stellelementes übertragen können. Der erfindungsgemäße Magnetantrieb ermöglicht weiterhin als vorfixierte Einheit eine Vorprüfung und eine vereinfachte Montage.
- Die Erfindung betrifft auch ein Relais mit mindestens einer, jeweils den Stromkreis zwischen einem ersten und einem zweiten Relaiskontakt schließenden oder unterbrechenden Kontaktfeder, deren eines Ende jeweils leitend mit dem ersten Relaiskontakt verbunden ist und über deren anderes, freies Ende jeweils der Stromkreis in einer ersten Relaisposition der Kontaktfeder geschlossen oder in einer zweiten Relaisposition der Kontaktfeder unterbrochen ist, und mit einem wie oben ausgebildeten Magnetantrieb zum Auslenken der Kontaktfeder in die jeweilige Relaisposition.
- Vorzugsweise ist der Magnetantrieb auf einer Bodenplatte des Relaisgehäuses befestigt, an der auch eine Abdeckkappe des Relaisgehäuses befestigt sein kann. Erfindungsgemäß ist das Stellelement des Magnetantriebs vom Relaisgehäuse, insbesondere von der Bodenplatte und der Abdeckkappe, entkoppelt, so dass keine äußeren Verspannungen auf Funktionsstellen des Stellelementes übertragen werden können.
- Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter aufgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden.
- Es zeigt:
-
1 das erfindungsgemäße Relais in einer Explosionsdarstellung; -
2 eine perspektivische Seitenansicht des in1 gezeigten Relais ohne Abdeckkappe; -
3 eine Seitenansicht des in1 gezeigten Relais in der geschlossenen Relaisposition ohne Abdeckkappe; und -
4 eine Draufsicht auf das in2 gezeigte Relais. - Das in den
1 bis4 dargestellte Relais1 umfasst zwei Relaiskontakte2 ,3 und zwei den Stromkreis zwischen den beiden Relaiskontakten2 ,3 schließende oder unterbrechende parallele Kontaktfedern4 , welche als elektrisch leitende Blatt- oder Flachfeder ausgebildet sind. Die einen Enden der Kontaktfedern4 sind elektrisch leitend am oberen Relaiskontakt2 mittels mehrerer Punktschweißungen5 befestigt, während die anderen, freien Enden6 jeweils einen Kontaktknopf7 tragen und mittels eines gemeinsamen Magnetantriebs8 auslenkbar sind. Die Kontaktfedern4 sind in der in3 gezeigten geschlossenen Relaisposition derart nach unten ausgelenkt, dass ihre Kontaktknöpfe7 jeweils an Kontaktknöpfen9 des unteren Relaiskontakts3 anliegen, und in der offenen Relaisposition (nicht gezeigt) derart nach oben ausgelenkt, dass ihre Kontaktknöpfe7 von den Kontaktknöpfen9 des unteren Relaiskontakts3 abgehoben sind. - Der Magnetantrieb
8 umfasst eine umpolbare Magnetspule10 mit einem Magnetkreis, an dessen zwei Jochschenkeln11 ein Anker (Ankerwippe)12 mit einem Permanentmagneten (nicht gezeigt) schwenkbar gehalten ist. Der Permanentmagnet ist zwischen zwei Ankerplatten13 angeordnet, die in den beiden Schaltstellungen des Ankers12 jeweils an den Jochschenkeln11 anliegen. Die Magnetspule10 und der zwischen seinen beiden Schaltstellungen verschwenkbare Anker12 bilden einen H-Ankeranzug. Der Anker12 greift mit einem vorstehenden Arm14 in eine Öffnung15 eines Stellelements16 ein, das in Auslenkrichtung der Kontaktfeder4 linear verschiebbar (Doppelpfeil17 (3 )) geführt ist. D.h., der Anker12 ist am Stellelement16 angelenkt. An den freien Enden6 jeder Kontaktfeder4 ist eine Blattfeder18 aus Federstahl befestigt, deren freies Ende das Stellelement16 jeweils mit einem seitlichen, unteren Vorsprung19 untergreift und mit einem seitlichen, oberen Vorsprung20 übergreift. Das Stellelement16 nimmt mit den beiden unteren Vorsprüngen19 die beiden Kontaktfedern4 in Öffnungsrichtung des Relais1 , d.h. nach oben, und mit den oberen Vorsprüngen20 die Kontaktfedern4 in Schließrichtung des Relais1 , d.h. nach unten, mit. Mit anderen Worten sind die beiden Kontaktfedern4 mit dem Stellelement16 in Öffnungs- und Schließrichtung mittels der beiden Blattfedern18 bewegungsgekoppelt. Die Kontaktfedern4 sind jeweils als eine mehrschichtige Blattfeder mit einem seitlich aus ihrer Ebene vorstehenden Bogenabschnitt21 ausgebildet. - Zum Schalten des Relais
1 wird das Magnetfeld der Magnetspule10 umgepolt, wodurch der Anker12 verschwenkt und das Stellelement16 verschoben wird. In der geschlossenen Relaisposition (3 ) ist das Stellelement16 durch den nach unten geschwenkten Arm14 nach unten verschoben, wodurch über die Blattfedern18 auch die Kontaktfedern4 nach unten bis zur Anlage ihrer Kontaktknöpfe7 an den Kontaktknöpfen9 des unteren Relaiskontakts3 ausgelenkt sind. Der Anpressdruck der Kontaktknöpfe7 an die Kontaktknöpfe9 des unteren Relaiskontakts3 ist durch die Druckkraft der vom Stellelement16 zusammengedrückten Blattfedern18 gegeben. In der geschlossenen Relaisposition wirken die Blattfedern18 der Auslenkung der Kontaktfedern4 in Öffnungsrichtung entgegen, was zu einem prellreduzierten Schließen des Relais1 führt. In der offenen Relaisposition ist das Stellelement16 durch den nach oben geschwenkten Arm14 nach oben verschoben, wodurch die Kontaktfedern4 von den unteren Vorsprüngen19 des Stellelements16 mitgenommen und die Kontaktknöpfe7 von den Kontaktknöpfen9 des unteren Relaiskontakts3 abgehoben sind. - Der Magnetantrieb
8 umfasst weiterhin zwei Seitenwangen22 , die seitlich jeweils auf beide Jochschenkel11 aufgesteckt sind. Dazu weisen die beiden Jochschenkel11 jeweils beidseitig untere und obere Steckvorsprünge23 und die Seitenwangen22 entsprechende untere und obere Stecköffnungen24 auf. Jeder Jochschenkel11 ist durch den einen Schenkel eines U-förmigen Teils gebildet, dessen anderer Schenkel (nicht gezeigt) in die Längsöffnung des Spulenkörpers25 eingesteckt ist. Die beiden Seitenwangen22 weisen auf ihren einander zugewandten Seiten jeweils untere und obere Führungen26 und dazwischen eine Lageröffnung27 auf. Das Stellelement16 ist zwischen den beiden Seitenwangen22 in den Führungen26 verschiebbar geführt und unverlierbar gehalten, und der Anker12 ist mit beidseitigen Lagerzapfen28 zwischen den beiden Seitenwangen22 in den Lageröffnungen27 schwenkbar gelagert. - Die beiden Relaiskontakte
2 ,3 und der Magnetantrieb8 sind auf einer gemeinsamen Bodenplatte29 des Relaisgehäuses befestigt. Der erste Relaiskontakt2 ist von oben zwischen Seitenwänden30 der Bodenplatte29 eingeführt und dort mittels innenseitiger Rasten der Seitenwände30 verrastet. Der zweite Relaiskontakt3 ist in ein seitliches Einschubfach31 der Bodenplatte29 eingesteckt. An der Bodenplatte29 ist auch noch ein Steckergehäuse32 für Anschlusskontakte33 der Magnetspule10 vorgesehen. Die Relaiskontakte2 ,3 und der Magnetantrieb8 sind mit einer Abdeckkappe34 abgedeckt, die mit der Bodenplatte29 über außenseitige Rasten35 der Seitenwände30 verrastet ist.
Claims (12)
- Magnetantrieb (
8 ) mit einer umpolbaren Magnetspule (10 ), mit einem einen Permanentmagneten aufweisenden Anker (12 ), der an zwei Jochschenkeln (11 ) der Magnetspule (10 ) zwischen zwei Schaltstellungen verschwenkbar gehalten ist, und mit einem parallel zur Spulenachse verschiebbar geführten Stellelement (16 ), das mit dem Anker (12 ) bewegungsgekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass an den beiden Jochschenkeln (11 ) oder am Spulenkörper (25 ) der Magnetspule (10 ) zwei Seitenwangen (22 ) befestigt sind, zwischen denen das Stellelement (16 ) verschiebbar geführt gehalten ist und in denen der Anker (12 ) schwenkbar gelagert ist. - Magnetantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwangen (
22 ) an die beiden Jochschenkel (11 ) oder an den Spulenkörper (25 ) der Magnetspule (10 ) aufgesteckt sind. - Magnetantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Seitenwange (
22 ) jeweils an beide Jochschenkel (11 ) aufgesteckt ist. - Magnetantrieb nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Jochschenkel (
11 ) jeweils beidseitig Steckvorsprünge (23 ) aufweisen. - Magnetantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Seitenwange (
22 ) eine obere und eine untere Führung (26 ) für das Stellelement (16 ) und dazwischen eine Lagerung (27 ) für den Anker (12 ) aufweist. - Magnetantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Jochschenkel (
11 ) durch den einen Schenkel eines U-förmigen Teils gebildet ist, dessen anderer Schenkel in eine Längsöffnung des Spulenkörpers (25 ) eingesteckt ist. - Relais (
1 ) mit mindestens einer, jeweils den Stromkreis zwischen einem ersten und einem zweiten Relaiskontakt (2 ,3 ) schließenden oder unterbrechenden Kontaktfeder (4 ), deren eines Ende jeweils leitend mit dem ersten Relaiskontakt (2 ) verbunden ist und über deren anderes, freies Ende (6 ) jeweils der Stromkreis in einer ersten Relaisposition der Kontaktfeder (4 ) geschlossen oder in einer zweiten Relaisposition der Kontaktfeder (4 ) unterbrochen ist, und mit einem Magnetantrieb (8 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Auslenken der Kontaktfeder (4 ) in die jeweilige Relaisposition. - Relais nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die bzw. jede Kontaktfeder (
4 ) mit dem Stellelement (16 ) des Magnetantriebs (8 ) in Öffnungs- und/oder Schließrichtung des Relais (1 ) bewegungsgekoppelt ist. - Relais nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die bzw. jede Kontaktfeder (
4 ) in ihrer Auslenkrichtung vom Stellelement (16 ) unter- und/oder übergriffen ist. - Relais nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die bzw. jede Kontaktfeder (
4 ) mit dem Stellelement (16 ) mittels einer an der Kontaktfeder (4 ) befestigten Zusatzfeder (18 ) bewegungsgekoppelt ist. - Relais nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetantrieb (
8 ) auf einer Bodenplatte (29 ) des Relaisgehäuses befestigt ist. - Relais nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abdeckkappe (
34 ) des Relaisgehäuses an der Bodenplatte (29 ) befestigt ist.
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