DE10200619B4 - Elektromagnetisches Schaltrelais - Google Patents

Abstract

Elektromagnetisches Schaltrelais (1) mit einer Magnetspule (3), einem Magnetkern (5), einem Dauermagneten (4), einem Joch (7) und einem Anker (6),
wobei der Anker in Abhängigkeit von einer Bestromung der Magnetspule (3) unterschiedliche Positionen einnehmen kann, wobei der Anker (6) über eine Kontaktfeder (15) mit einem Schaltkontakt (18) in Wirkverbindung steht,
wobei der Schaltkontakt (18) abhängig von der Position des Ankers (6) einen ersten und einen zweiten Anschluss (12, 13) verbindet,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Anker (6) mindestens eine Ankerlasche (31, 32, 33, 34, 35) aufweist,
dass die Ankerlasche (31, 32, 33, 34, 35) an der Kontaktfeder (15) anliegt,
dass abhängig von einer Biegung der Ankerlasche (31, 32, 33, 34, 35) die Wirkung der Kontaktfeder auf den Schaltkontakt (18) veränderbar ist.

Description

• Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Schaltrelais gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Schaltrelais werden beispielsweise in der Kraftfahrzeugtechnik eingesetzt.
• Es sind vielfältige Ausführungsformen von Schaltrelais bekannt, wobei jedoch weiterhin ein Bedarf an einem Schaltrelais besteht, dessen mechanische Relaisparameter auf einfache Weise einstellbar sind.
• Aus der Offenlegungsschrift DE 19 920 742 A1 ist ein elektromagnetisches Relais mit einem Grundkörper, einem Magnetsystem und einer Ankerfeder bekannt. Das Magnetsystem weist einen Anker auf, an dem zwei Hebelabschnitte angeformt sind, die Abstützstellen für die Ankerfeder darstellen. Eine weitere Abstützstelle für die Ankerfeder befindet sich an einem festen Relaisteil. Durch Verbiegen des festen Relaisteiles lässt sich der Anker und damit ein Kontaktabstand justieren.
• Aufgrund unvermeidlicher Fertigungstoleranzen entspricht der Abstand zwischen einem Schaltkontakt und einem Festkontakt nicht exakt einem Sollwert, sondern ist statistischen Schwankungen unterworfen.
• Aus CH 460 953 A ist eine elektromagnetische Betätigungsvorrichtung, insbesondere für Vielkontaktrelais in Kleinbauweise bekannt. Die elektromagnetische Betätigungsvorrichtung weist einen dreischenkeligen E-förmigen Magnetkern mit einer auf dem Mittelschenkel angeordneten Erregerwicklung auf. Zur Halterung eines Ankers ist eine Blattfeder vorgesehen, die mit dem Anker durch Nieten verbunden ist. Der Anker weist eine Lasche auf, an der eine Schaltfeder anliegt.
• Aus DE 44 29 552 A1 ist eine Ankerhalterung für ein elektromagnetisches Relais bekannt. Es ist eine Schaltfeder vorgesehen, deren Vorspannung durch einen, an einem Jochschenkel angeordneten, laschenartigen Haltezapfen mit Justierkerbe einstellbar ist. Das Relais weist einen Spulenkern und einen parallel dazu angeordneten flachen Jochschenkel auf. An dem Jochschenkel ist ein plattenförmiger Anker über eine Ankerfeder gelagert. Der Anker ist mit seiner Stirnseite an der Breitseite des Jochschenkels gelagert, während ein Lagerabschnitt der Ankerfeder auf der Stirnseite des Jochschenkels aufliegt. Gegenüber dem Lagerabschnitt der Ankerfeder ist ein Vorspannabschnitt von der Jochschenkelseite weit abgespreizt und in einen als Verlängerung des Jochschenkels ausgebildeten Haltezapfen eingehängt. Dadurch wird der Anker mit der Ankerfeder gegen eine Lagerkante des Jochschenkels gedrückt. Außerdem wird der Anker durch die Lage des Einhängepunktes mit vorgegebener Kraft in eine Ruhestellung vorgespannt.
• Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein einfach aufgebautes Schaltrelais bereitzustellen, das in der Weise aufgebaut ist, dass mindestens ein mechanischer Relaisparameter auf einfache Weise einstellbar ist.
• Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
• Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass das Schaltrelais einen Anker mit mindestens einer Biegelasche aufweist, wobei die Biegelasche an einer Spannfeder anliegt, die in Kontakt mit dem Schaltkontakt steht. Diese Anordnung bietet den Vorteil, dass je nach Position der Biegelasche die Position der Spannfeder sich ändert und damit beispielsweise die Position und/oder die Vorspannung des Schaltkontaktes in Bezug auf einen zugeordneten Kontakt veränderbar ist.
• In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Biegelasche an einer oberen Seite des Ankers ausgebildet und von oben für eine Justage zugänglich. Durch die freie Zugänglichkeit ist eine einfache Einstellung der Position der Biegelasche und damit der mechanischen Relaisparameter möglich.
• In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Anker mehrere Biegelaschen auf, wobei eine Biegelasche jeweils einer Federlasche der Spannfeder zugeordnet ist. Auf diese Weise können durch unterschiedliche Einstellungen der Biegelaschen unterschiedliche Parameter der Spannfeder eingestellt werden.
• In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Anker die Form einer Platte auf, an der die Biegelaschen in einem oberen Randbereich ausgebildet sind. Die Platte ist im Wesentlichen parallel zur Öffnung der Magnetspule angeordnet und die Spannfeder weist die Form zweier abgewinkelter Federteile auf. Ein erstes Federteil ist im Bereich des Ankers angeordnet und ein zweites Federteil ist in einer abgeknickten Position in Bezug zum ersten Federteil unter die Magnetspule geführt. Das zweite Federteil weist eine Kontaktbrücke auf, die zwei zu verbindenden Anschlusskontakten zugeordnet ist. Die beschriebene Ausführungsform ermöglicht eine kompakte und robuste Bauweise des Schaltrelais.
• In einer bevorzugten Ausführungsform weist das erste Federteil eine mittlere Federlasche und zwei seitlich zur mittleren Federlasche angeordnete seitliche Federlaschen auf. Die mittlere Federlasche und die seitlichen Federlaschen sind mit dem zweiten Federteil im Bereich einer Abknickkante verbunden. Weiterhin sind die seitlichen Federlaschen am Joch befestigt.
• In einer bevorzugten Ausführungsform sind die seitlichen Federlaschen jeweils mit einer äußeren Federlasche verbunden, wobei die äußere Federlasche abgewinkelt bis unter das Joch geführt ist und am Joch befestigt ist. Auf diese Weise wird eine robuste Befestigung der Spannfeder ermöglicht.
• In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die äußeren Federlaschen mit einem Haltearm verbunden, wobei der Haltearm im Endbereich einen Haltebügel aufweist, der an einem Halterungsarm des Joches befestigt ist. Die beschriebene Ausführungsform der Spannfeder ermöglicht eine einfache Montage der Spannfeder am Joch.
• In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist das Joch über seitliche Sollbiegestützen mit einem Sockel verbunden, wobei die Sollbiegestützen eine Einstellung der Lage der Jochplatte ermöglichen. Durch ein Kippen des Jochs wird die Lage des Ankers verändert, so dass die mechanischen Relaisparameter einstellbar sind.
• In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das Joch ein Justierelement auf, das einem Ausrichtelement des Sockels zugeordnet ist. Vorzugsweise ist das Joch über das Justierelement fest mit dem Sockel verbunden. Durch die Verwendung des Justierelementes ist eine vorgegebene Ausrichtung des Joches in Bezug auf den Sockel möglich, wobei das Justierelement zusätzlich zur Befestigung des Joches mit dem Sockel verwendet wird. In einer einfachen Ausführungsform wird das Justierelement in Form von zwei gegenüberliegenden Justierarmen ausgebildet, die nach Festlegung einer gewünschten Position des Joches mit einer zwischen den Justierarmen angeordnete Ausrichtelement verquetscht wird.
• In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Spannfeder eine Aufnahmeöffnung für eine Kontaktbrücke auf, wobei die Aufnahmeöffnung zwei gegenüberliegende Auflagehalter aufweist. Auf die Auflagehalter wird die Kontakt brücke aufgelegt und es werden Kontaktblöcke sowohl auf die Spannfeder als auch auf die Kontaktbrücke aufgelegt. Die Kontaktblöcke sind auf der Seite der Kontaktbrücke angeordnet, die den Auflagehaltern gegenüberliegt. Die Kontaktblöcke sind fest mit der Kontaktbrücke verbunden. Auf diese Weise ist eine einfache Befestigungsart der Kontaktbrücke mit der Spannfeder möglich.
• Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen
• 1 ein Schaltrelais ohne Gehäuse,
• 2 eine perspektivische Darstellung von Teilen des Schaltrelais,
• 3 eine zweite perspektivische Darstellung des Schaltrelais ohne Spannfeder,
• 4 eine perspektivische Darstellung des Schaltrelais ohne Sockel,
• 5 eine Ansicht auf eine Spannfeder des Schaltrelais,
• 6 eine Ansicht von oben auf ein Schaltrelais mit einer weiteren Ausführungsform und
• 7 eine Seitenansicht des Schaltrelais der 6.
• 1 zeigt ein elektromagnetisches Schaltrelais 1 mit einer Magnetspule 3, die elektrische Anschlüsse 2 aufweist. Durch die Magnetspule 3 ist ein T-förmiger Magnetkern 5 geführt, wobei der Magnetkern 5 mit einem Querbalken auf einem Dauermagneten 4 aufliegt. Der Dauermagnet 4 ist an einer ersten Seite der Magnetspule 3 angeordnet. Die Magnetspule 3 liegt mit dem Dauermagneten 4 auf einem Joch 7 auf. Das Joch 7 ist im Wesentlichen in Form einer Platte ausgebildet und erstreckt sich ausgehend vom Dauermagneten 4 unter der Magnetspule 3 bis zu einer zweiten Seite der Magnetspule 3. Auf der zweiten Seite der Magnetspule 3 ist ein Anker 6 angeordnet, der auf dem Joch 7 aufliegt und in Form einer Platte an der zweiten Seite der Magnetspule 3 anliegt. Das Joch 7 ist über zwei seitliche Stützarme 9, 55 auf einem Sockel 8 befestigt. Der Sockel 8 weist zwei Anschlusshalterungen 52, 53 auf, die im Wesentlichen senkrecht zur Mittenachse der Magnetspule 3 angeordnet sind und einen vorgegebenen Abstand zueinander aufweisen. In die erste und die zweite Anschlusshalterung 52, 53 ist ein erstes bzw. ein zweites Anschlusselement 12, 13 eingelegt. Die Anschlusselemente 12, 13 sind unter dem Dauermagneten 4 angeordnet. Im Endbereich des ersten und des zweiten Anschlusselements 12, 13 ist eine erste bzw. eine zweite Kontaktfläche 38, 54 auf der Seite des ersten bzw. des zweiten Anschlusselementes 12, 13 angeordnet, die dem Dauermagneten 4 zugewandt ist. Die erste und die zweite Anschlusshalterung 52, 53 sind mit dem Sockel 8 verbunden. Die Anschlusshalterungen 52, 53 sind als Halteschächte für Anschlusselemente ausgeführt. Zwischen der ersten und der zweiten Anschlusshalterung 52, 53 ist eine Justierführung 11 angeordnet, die ausgehend von den Anschlusshalterungen 52, 53 nach oben in Form einer rechteckförmigen Platte ausgebildet ist. Die Seitenkanten der Justierführung 11 dienen als Ausrichtflächen für einen ersten und einen zweiten Justierarm 10, 43. Der erste und der zweite Justierarm 10, 43 sind an einer Vorderkante des Joches 7 ausgebildet. Der erste und der zweite Justierarm 10, 43 werden bei der Montage des Joches 7 in Richtung auf die Justierführung 11 geschoben und bei der gewünschten Position werden die Justierarme 10, 43 in Richtung auf die Justierführung 11 zusammengequetscht, so dass eine Quetschverbindung zwischen der Justierführung 11 und dem ersten und dem zweiten Justierarm 10, 43 erhalten wird. Auf diese Weise ist eine einfache Montage des Joches 7 möglich. Da das Joch 7 über Stützarme 9, 55 (4, 5) auf dem Sockel 8 abgestützt ist und die Stützarme 9, 55 Sollbiegestellen aufweisen, kann bei der Montage des Relais die Lage des Joches 7 individuell eingestellt werden. In Abhängigkeit von der Lage des Joches 7 wird auch die Position des Ankers 6 und damit die Position der Kontaktfeder 15 eingestellt. Die Position der Kontaktfeder 15 legt die Vorspannkraft fest, mit der die Kontaktfeder 15 eine Kontaktbrücke 18 auf das erste und das zweite Anschlusselement 12, 13 aufdrückt.
• Auf dem Joch 7 liegt die Magnetspule 3 auf, wobei ein vorderer Bereich 56 und ein hinterer Bereich 57 des Joches 7 nicht von der Magnetspule 3 bedeckt ist. Im vorderen Bereich 56 liegt auf dem Joch 7 der Dauermagnet 4 auf. Auf dem Dauermagnet 4 wiederum liegt ein Magnetkern 5 auf, der T-förmig mit einem Querkörper und einem Längskörper ausgebildet ist. Der Querkörper ist entsprechend dem Dauermagneten 4 geformt und liegt auf dem Dauermagneten 4 auf. Der Längskörper, der mittig am Querkörper angeschlossen ist, erstreckt sich durch die mittige Ausnehmung der Magnetspule 3 bis zu einer hinteren Öffnung der Magnetspule 3, die an den hinteren Bereich 57 angrenzt.
• Der Anker 6 ist im hinteren Bereich 57 angeordnet. Der Anker 6 ist fest mit einer Kontaktfeder 15 verbunden. Die Kontaktfeder 15 ist in ihrer Lage zum Joch 7 festgelegt und weist eine Kontaktbrücke 18 auf, die dem ersten und dem zweiten Anschlusselement 12, 13 zugeordnet ist. In Abhängigkeit von der Position des Ankers 6 drückt die Kontaktfeder 15 die Kontaktbrücke 18 auf eine erste und eine zweite Kontaktfläche 38, 54, die auf dem ersten bzw. dem zweiten Anschlusselement 12, 13 angeordnet sind.
• In der Ruheposition wird der Anker 6 vom Dauermagneten 4 in Richtung auf die Magnetspule 3 gezogen, so dass sich auch die Kontaktfeder 5 in einer Ruheposition befindet. In der Ruheposition liegt die Kontaktbrücke 18 auf der ersten und der zweiten Kontaktfläche 38, 54 auf und stellt somit eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Anschlusselement 12, 13 her.
• Wird nun die Magnetspule 3 bestromt, so wird ein Magnetfeld erzeugt, das die dauermagnetische Haltekraft des Ankers 6 kompensiert, und der Anker 6 durch Federarme 27, 26 der Kontaktfeder 15 in eine Arbeitsposition bewegt wird. In der Arbeitsposition ist die Kontaktbrücke 18 von der Kontaktfeder 15 nach oben von der ersten und der zweiten Kontaktfläche 38, 54 abgehoben. Somit wird die elektrische Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Anschlusselement 12, 13 unterbrochen.
• 2 zeigt eine Ansicht von unten auf die Spannfeder 15 mit dem ersten und dem zweiten Anschlusselement 12, 13. Der Sockel 8 und die Anschlusshalterungen 52, 53 sind in der 2 nicht dargestellt. Die in 2 dargestellte Kontaktfeder 15 weist ein erstes und ein zweites Federteil 20, 30 auf. Das erste Federteil 20 ist im Wesentlichen parallel zum Anker 6 angeordnet. Das zweite Federteil 30 ist in einem vorgegebenen Winkel zum ersten Federteil 20 abgeknickt und ausgehend vom Anker 6 in Richtung auf das erste und das zweite Anschlusselement 12, 13 geführt. Am vorderen Ende des zweiten Federteils 30 ist die Kontaktbrücke 18 angeordnet. Die Kontaktbrücke 18 ist zwischen dem Joch 7 und dem ersten und dem zweiten Anschlusselement 12, 13 angeordnet.
• Das erste Federteil 20 weist eine mittlere Federlasche 22, eine erste und eine zweite seitliche Federlasche 23, 24 auf. Die mittlere und die seitlichen Federlaschen sind in einem Biegebereich 21 mit dem zweiten Federteil 30 verbunden. Die mittlere Federlasche 22 und die erste bzw. zweite seitliche Federlasche 23, 24 sind über Schlitze 25 voneinander getrennt. Die mittlere Federlasche 22 ist ausgehend vom Biegebereich 21 senkrecht nach oben geführt. Vorzugsweise ist die mittlere Federlasche 22 einer mittleren Ankerzunge 35 zugeordnet und liegt nur auf der mittleren Ankerzunge 35 auf. Die erste und die zweite seitliche Federlasche 23, 24 sind ebenfalls ausgehend vom Biegebereich 21 senkrecht nach oben geführt und sind vorzugsweise über eine Nietverbindung 59 mit einer ersten bzw. einer zweiten seitlichen Ankerzunge 33, 34 verbunden. Im Bereich des oberen Endes ist die erste bzw. die zweite seitliche Federlasche 23, 24 über ein quer angeordnetes Verbindungsstück mit einer ersten bzw. einer zweiten äußeren Federlasche 26, 27 verbunden. Die erste bzw. die zweite äußere Federlasche 26, 27 ist vom oberen Bereich der ersten bzw. der zweiten seitlichen Federlasche 23, 24 wieder nach unten in Richtung auf den Biegebereich 21 geführt und über einen ersten bzw. zweiten Befestigungsstreifen 28, 29 auf der Unterseite des Joches 7 mit dem Joch 7 vorzugsweise über eine Nietverbindung fest verbunden. Dazu sind die erste äußere und zweite äußere Federlasche 26, 27 in einem vorgegebenen Biegewinkel zum ersten bzw. zweiten Befestigungsstreifen 28, 29 angeordnet. Aufgrund der festen Verbindung mit dem Joch 7 ist eine definierte Position und/oder eine definierte Vorspannung der ersten und zweiten seitlichen Federlasche 23, 24 gegeben. Vorzugsweise liegen die erste und die zweite äußere Federlasche 26, 27 auf einer ersten bzw. zweiten äußeren Ankerzunge 31, 32 auf. Die erste und die zweite äußere Federlasche 26, 27 weisen einen vorgegebenen Winkel zur ersten bzw. zweiten seitlichen Federlasche 23, 24 auf.
• Das zweite Federteil 30 verjüngt sich ausgehend vom Biegebereich 21 in Richtung auf einen Kontaktbrückenbereich 58. Der Kontaktbrückenbereich 58 weist im Wesentlichen die Form einer Rechteckfläche auf, wobei das zweite Federteil 30 mittig an einer Längsseite des Kontaktbrückenbereichs 58 angeschlossen ist. Die Kontaktfeder 15 wird üblicherweise aus einem plattenförmigen Blech einstückig hergestellt, wobei der Kontaktbrückenbereich 58 eine Ausnehmung 60 für die Kontaktbrücke 18 aufweist. Die Kontaktfeder 15 wird durch entsprechende Biege- und Stanzverfahren in die Endform gebracht.
• Die mittlere Federlasche 22, die erste und die zweite seitliche Federlasche 23, 24 und die erste und zweite äußere Federlasche 26, 27 sind im Wesentlichen in Form von länglichen Streifen ausgebildet und nebeneinander angeordnet.
• 3 zeigt eine weitere perspektivische Ansicht, wobei die Kontaktfeder 15 nicht dargestellt ist, um die Form des Ankers 6 deutlicher darstellen zu können. Der Anker 6 weist im Wesentlichen die Form einer Platte auf, wobei im unteren Bereich an Seitenkanten zwei gegenüberliegende Lagerausnehmun gen 16 eingebracht sind. Die Lagerausnehmungen 16 sind an die Dicke des Joches 7 angepasst, wobei das Joch 7 zwei in Richtung auf den Anker 6 hervorstehende Jochdorne 17 aufweist. Die Jochdorne 17 sind in die Lagerausnehmung 16 eingeschoben, so dass der Anker 6 auf den zwei Jochdornen 17 aufliegt. Im oberen Kantenbereich ist die Ankerplatte 6 in Form von Ankerzungen 31, 32, 33, 34, 35 strukturiert. Es ist eine mittlere Ankerzunge 35, eine erste und eine zweite seitliche Ankerzunge 33, 34 und eine erste und eine zweite äußere Ankerzunge 31, 32 vorgesehen. Die seitlichen Ankerzungen 33, 34 sind jeweils seitlich zur mittleren Ankerzunge 35 angeordnet. Im äußeren Seitenkantenbereich sind jeweils die erste und die zweite äußere Ankerzunge 31, 32 vorgesehen. Die erste und die zweite seitliche Ankerzunge 33, 34 weist jeweils eine Nietfläche auf, die den Verbindungspunkt zwischen der ersten und der zweiten seitlichen Ankerzunge 33, 34 und der ersten und der zweiten seitlichen Federlasche 23, 24 andeutet. Die mittlere Ankerzunge 35, die erste und die zweite seitliche Ankerzunge 33, 34 und die erste und zweite äußere Ankerzunge 31, 32 sind in der Weise ausgebildet, dass sie gegenüber dem Grundkörper des Ankers 6 verbiegbar sind.
• Wie aus der 2 ersichtlich ist, liegt die mittlere Federlasche 22 nur auf der mittleren Ankerzunge 35 auf. Damit kann durch eine entsprechende Verbiegung der mittleren Ankerzunge 35 eine gewünschte Stellung der mittleren Federlasche 22 eingestellt werden. Über die Stellung der mittleren Federlasche 22 wird die Kontaktkraft eingestellt, mit der die Kontaktbrücke 18 mit den Kontakten auf die Kontaktflächen 38, 54 der Anschlusselemente 12, 13 gedrückt wird.
• Weiterhin ist aus der 2 ersichtlich, dass die erste und die zweite seitliche Federlasche 23, 24 an der ersten bzw. der zweiten seitlichen Ankerzunge 33, 34 anliegt. Damit kann durch eine entsprechende Verbiegung der ersten bzw. der zweiten seitlichen Ankerzunge 33, 34 eine gewünschte Position für die erste und zweite seitliche Federlasche 23, 24 eingestellt werden. Die Position der seitlichen Federlaschen legt die Vorspannung des geöffneten Ankers, der sich in der Arbeitsposition befindet, fest. Damit wird direkt die Anlagekraft und indirekt die Ansprechspannung festgelegt.
• Die Lage der mittleren Federlasche 22 und der ersten und der zweiten seitlichen Federlasche 23, 24 legen eine Ruheposition für die Kontaktbrücke 18 fest und geben zudem eine gewünschte Vorspannung der Kontaktbrücke 18 in Richtung auf das erste und zweite Anschlusselement 12, 13 vor. Der Anker 6 ist in 3 in der Ruheposition dargestellt, in der die Magnetspule 3 nicht mit Strom versorgt ist. In der Ruheposition liegt der Anker 6 an der Magnetspule 3 an. Wird die Magnetspule 3 bestromt, so führt der Anker 6 eine Kippbewegung weg von der Magnetspule 3 durch, die in der 3 in Form eines Pfeiles angedeutet ist. Bei der Kippbewegung kippt der Anker 6 um eine Anlagekante 37, mit der der Anker 6 auf den Jochdornen 17 jeweils aufliegt. Als Folge der Kippbewegung werden die im oberen Kantenbereich angeordneten Ankerzungen 31, 33, 35, 34, 32 weg von der Magnetspule 3 bewegt. Wie aus 2 ersichtlich ist, werden bei der Kippbewegung gleichzeitig die mittlere Federlasche 22 und die erste und zweite seitliche Federlasche 23, 24 weg von der Magnetspule 3 gedrückt. Als Folge davon wird das zweite Federteil 30 nach oben bewegt und die Kontaktbrücke 18 wird vom ersten und vom zweiten Anschlusselement 12, 13 abgehoben.
• 4 zeigt in einer perspektivischen Darstellung den Kontaktbrückenbereich 58, der die Ausnehmung 60 aufweist. Die Ausnehmung 60 weist eine lang gestreckte Form auf und ist parallel zu einer Endkante 61 des Kontaktbrückenbereiches 58 angeordnet. In die Ausnehmung 60 ist eine Kontaktbrücke 18 eingelegt. Der Kontaktbrückenbereich weist an den sich gegenüberliegenden, schmalen Seiten eine erste und eine zweite Auflagehalterung 39, 40 aufweist. Die erste und die zweite Auflagehalterung 39, 40 erstrecken sich ausgehend von der Oberseite des Kontaktbrückenbereichs 58 nach schräg unten, wobei die erste und die zweite Auflagehalterung 39, 40 in die Fläche der Ausnehmung 60 hineinragen, so dass eine in die Ausnehmung 60 eingelegte Kontaktbrücke 18 auf der ersten und der zweiten Auflagehalterung 39, 40 zur Auflage kommt. Auf diese Weise kann die Kontaktbrücke 18 einfach von oben in die Ausnehmung 60 eingelegt werden und wird von der ersten und der zweiten Auflagehalterung 39, 40 gehaltert. Von unten wird die Kontaktbrücke 18 über einen ersten und einen zweiten Kontaktblock 41, 42 in der Ausnehmung 60 gehaltert.
• 5 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Schaltrelais von unten, wobei der Sockel 8 nicht dargestellt ist. Deutlich sind die ersten und zweiten Kontaktblöcke 41, 42 zu erkennen, die im Bereich der schmalen Seitenkanten der Kontaktbrücke 18 angeordnet sind und in der Weise mit der Kontaktbrücke 18 befestigt sind, dass Teilbereiche des ersten und des zweiten Kontaktblockes 41, 42 auf dem zweiten Federteil 30 angeordnet sind. Auf diese Weise wird die Kontaktbrücke 18 von dem ersten und dem zweiten Kontaktblock 41, 42 gehalten.
• 5 zeigt eine im Vergleich zu den Ausführungsformen der 2 dargestellten Kontaktfeder 15 eine neue Ausbildungsform, wobei der Unterschied im Wesentlichen in den Formen der ersten und zweiten seitlichen Federlasche 23, 24 und der ersten und der zweiten äußeren Federlasche 26, 27 liegt. Die erste und zweite äußere Federlasche 26, 27 sind über schräg angeordnete, breite Schlitze von der ersten und der zweiten seitlichen Federlasche 23, 24 getrennt. Die erste und die zweite seitliche Federlasche 23, 24 verjüngen sich im Querschnitt ausgehend von der Biegekante 21 in Richtung auf den oberen Endbereich, in dem die Nietverbindungen 59 angeordnet sind.
• Die erste und zweite äußere Federlasche 26, 27 verbreitert sich ausgehend von der Biegekante 21 in Richtung auf einen oberen Endbereich, in dem die erste und zweite äußere Feder lasche 26, 27 mit der ersten bzw. der zweiten Federlasche in Verbindung steht. Die erste und zweite äußere Federlasche 26, 27 ist in dem Ausführungsbeispiel der 5 über einen ersten bzw. zweiten Haltearm 44, 45 mit einem ersten bzw. zweiten Halterungsarm 36, 48 des Joches 7 verbunden. Der erste und der zweite Haltearm 44, 45 weisen im Endbereich einen ersten bzw. zweiten Haltebügel 46, 47 auf, der in eine entsprechende Nut des ersten bzw. zweiten Halterungsarms 36 eingeschoben ist und eine Halterung der Kontaktfeder 15 bewirkt. Eine einfache Montage der Kontaktfeder 15 wird dadurch erreicht, dass die Kontaktfeder 15 in Richtung auf den ersten und zweiten Halterungsarm 36, 48 geschoben wird. Der erste und zweite Haltebügel 46, 47 weisen eine erste bzw. zweite Abschrägung 50, 51 auf, so dass beim Aufschieben der Kontaktfeder 15 der erste und der zweite Haltebügel 46, 47 im Bereich der ersten bzw. zweiten Abschrägung 50, 51 am ersten bzw. zweiten Halterungsarm 36, 48 zur Anlage kommt und sich der erste und zweite Haltearm 44, 45 nach innen verbiegt, bis der erste und zweite Haltebügel 46, 47 in die Haltenut des ersten bzw. zweiten Halterungsarms 36, 48 einfedert. Der erste und der zweite Halterungsarm 36, 48 sind an gegenüberliegenden Längsseiten des Joches 7 ausgebildet und in Richtung auf den Sockel 8 (3) ausgerichtet. Weiterhin ist deutlich in 5 die Anordnung des zweiten Stützarmes 55 zu erkennen.
• Trotz der unterschiedlichen Ausführungsform der Kontaktfeder 15 der 5 weist die Kontaktfeder 15 der 5 die gleiche Funktionsweise auf wie die Kontaktfeder 15 der 2.
• 5 zeigt deutlich die Ausbildung des ersten und des zweiten Stützarmes 9, 55, über die das Joch 7 fest mit dem Sockel 8 verankert ist. Durch eine entsprechende Kippung des Joches 7 um eine Kippachse, die durch die Anschlussbereiche des ersten und zweiten Stützarmes 55 am Joch 7 geht, wird eine Ruheposition des Ankers 6 und eine Ruheposition der Kontakt feder 15 eingestellt. Nach einer entsprechenden Justierung des Joches 7 wird das Joch 7 durch ein Verquetschen des ersten und zweiten Justierarmes 10, 43 mit der Justierführung 11 (1) in der Lage fest mit dem Sockel 8 verbunden.
• Die Ausbildung des Relais 1 bietet den Vorteil, dass über eine Verbiegung der mittleren, ersten und zweiten seitlichen und der ersten und zweiten äußeren Ankerzungen eine einfache Einstellung der mechanischen Parameter des Schaltrelais möglich ist. Durch die Einstellung der Ankerzungen wird sowohl die Vorspannkraft, mit der die Kontaktfeder 18 auf das erste und das zweite Anschlusselement 12, 13 gedrückt wird, als auch der Öffnungswinkel festgelegt, um den die Ankerplatte 6 gedreht werden muss, bevor die Kontaktbrücke 18 die elektrische Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Anschlusselement 12, 13 unterbricht. Somit ist durch eine entsprechende Verbiegung der Ankerzungen 31, 32, 33, 34, 35 auch eine Festlegung des Schaltstromes möglich, mit dem die Magnetspule 3 angesteuert werden muss, damit die elektrische Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Anschlusselement 12, 13 unterbrochen wird.
• 6 zeigt eine weitere Ausführungsform eines elektromagnetischen Schaltrelais 1. In der 6 ist eine Ansicht von oben auf das Schaltrelais 1 dargestellt. Über der Magnetspule 3 ist das Joch 7 angeordnet, das auf der Magnetspule 3 aufliegt. Die Kontaktfeder 15 weist eine mittlere Federlasche 22 auf, die an einem oberen Ende über seitliche Verbindungsstege 62 mit zwei seitlichen Federlaschen 23, 24 verbunden ist. Die seitlichen Federlaschen 23, 24 sind jeweils nach unten ausgerichtet und gehen jeweils über einen äußeren seitlichen Verbindungssteg 63 in eine erste bzw. zweite äußere Federlasche 26, 27 über. Die äußeren Federlaschen 26, 27 sind jeweils nach oben bis über die obere Kante des Ankers 6 geführt und münden in jeweils einen Haltesteg 64, der in Richtung auf das Joch 7 schräg nach unten geneigt angeordnet ist und auf dem Joch 7 über eine Halteplatte 65 befestigt ist.
• Die Kontaktfeder 15 ist im Bereich der äußeren seitlichen Verbindungsstege 63 über Nietverbindungen mit dem Anker 6 fest verbunden. Die mittlere Federlasche 22 liegt vorzugsweise mit dem oberen Ende an der mittleren Ankerzunge 35 an. Das untere Ende der mittleren Federlasche 22 ist bis unter eine untere Abschlusskante des Ankers 6 geführt und mit einer zweiten Kontaktbrücke 66 verbunden. Die zweite Kontaktbrücke 66 ist im Wesentlichen parallel zur Ausrichtung des Ankers 6 angeordnet und zwei Kontaktflächen zugeordnet, die jeweils mit einem ersten Anschlusselement bzw. mit einem zweiten Anschlusselement 12, 13 elektrisch verbunden sind. In der Ruheposition, in der der Anker 6 am Magnetkern 5 anliegt, liegt die zweite Kontaktbrücke 66 auf einer ersten und einer zweiten Kontaktfläche 38, 54 auf, die auf dem ersten bzw. zweiten Anschlusselement 12, 13 angeordnet sind. Damit sind das erste und das zweite elektrische Anschlusselement 12, 13 elektrisch miteinander verbunden. Der Anker 6 weist in dieser Ausführungsform im Bereich eines oberen Randbereichs zwei seitliche Lagerausnehmungen 16 auf, in denen jeweils ein Jochdorn 17 des Joches 7 angeordnet ist. Der Anker 6 liegt mit einer Auflagefläche 69 auf den Oberseiten der Jochdorne 17 auf. In der Ruheposition wird der Anker 6 von dem Magnetfeld des Dauermagneten 4 flächig an eine Anschlussfläche des Magnetkerns 5 gezogen. In der Arbeitsposition ist die Kontaktfeder 15 in Richtung auf die Anlagefläche des Magnetkerns 5 vorgespannt. Wird nun die Magnetspule 3 bestromt, so erzeugt die Magnetspule 3 ein Magnetfeld, das das Magnetfeld des Dauermagneten 4 kompensiert und somit wird der Anker 6 von keinem Magnetfeld mehr an die Anlagefläche des Magnetkerns 5 gezogen. Folglich wird der Anker 6 von der Kontaktfeder 15 von der Anlagefläche des Magnetkerns 5 weggezogen. Dabei kippt der Anker 6 um eine Kippachse, die von der Oberseite des Joches 7 definiert wird, da der Anker 6 auf den Jochdornen 17 aufliegt. Somit schwenkt der untere Bereich des Ankers 6 von dem Magnetkern 5 weg und bewegt gleichzeitig die mittlere Federlasche 22 mit. Als Folge davon wird die zweite Kontaktbrücke 66 von der ersten und der zweiten Kontaktfläche 38, 54 abge hoben. Somit wird die elektrisch leitende Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Anschlusselement 12, 13 unterbrochen.
• 7 zeigt eine Seitenansicht der Ausführungsform des Schaltrelais der 6. In dieser Ausführungsform ist das Joch 7 plattenförmig über der Magnetspule 3 angeordnet. Ein linker Endbereich liegt auf dem Dauermagneten 4 auf, der wiederum auf einem linken Endbereich des Magnetkerns 5 aufliegt. Der Magnetkern 5 erstreckt sich durch die Magnetspule 3 und ragt auf der rechten Seite aus der Magnetspule 3 heraus. Die rechte Endfläche des Magnetkerns 5 stellt eine Anlagefläche für den Anker 6 dar. Unter der Magnetspule 3 sind das erste und das zweite Anschlusselement 12, 13 dargestellt, die Anschlussstege 67 aufweisen. Die zwei Anschlussstege 67 sind nebeneinander angeordnet und in Form eines gekrümmten Bogens nach oben bis unter den rechten Endbereich des Magnetkerns 5 geführt. Auf einer Außenseite des Anschlusssteges 67 sind die erste und die zweite Kontaktfläche 38, 54 angeordnet, die einer Innenseite der zweiten Kontaktbrücke 66 zugeordnet sind.
• Das Joch 7 weist im rechten Endbereich zwei seitliche Führungsarme 68 auf, die den Anker 6 im Bereich der ersten und der zweiten äußeren Ankerzunge 31, 32 seitlich umfassen und in einem definierten Abstand zum Joch 7 festhalten. Der Anker 6 ist in der dargestellten Ausführungsform über Nietverbindungen mit der Kontaktfeder 15 verbunden und wird von der Kontaktfeder 15 gehaltert. Die Kontaktfeder 15 ist in der Weise vorgespannt, dass ohne den Einfluss des Magnetfeldes des Dauermagneten 4 der Anker 6 mit seiner Unterseite nach außen gekippt ist und nicht an der Anlagefläche des Magnetkerns 5 aufliegt. Aufgrund des Magnetfeldes, das durch den Dauermagneten 4 erzeugt wird, wird der Anker 6 mit seiner Innenfläche im unteren Bereich auf den Magnetkern 5 gezogen. Dies stellt die Ruheposition dar, in der die Kontaktfeder 15 vorgespannt ist. In der Ruheposition liegt die zweite Kon taktbrücke 66 auf den Kontaktflächen der zwei Anschlussstege 67 auf. Eine wesentliche Besonderheit der Ausführungsform der 6 und 7 besteht darin, dass das Joch 7 über der Magnetspule 3 angeordnet ist und die Kontaktfeder 15 über die erste und zweite äußere Federlasche 26, 27 nach oben bis über die erste und zweite äußere Ankerzunge 31, 32 geführt ist und über Haltestege 64 auf der Oberseite des Joches 7 befestigt ist. Ein weiteres besonderes Merkmal der in den 6 und 7 dargestellten Ausführungsform besteht darin, dass die mittlere Federlasche 22 als gerade Federlasche ausgeführt ist, an deren einem Ende die zweite Kontaktbrücke 66 angeordnet ist. Die zweite Kontaktbrücke 66 ist zusammen mit der mittleren Federlasche 22 an der rechten Seitenfläche des Schaltrelais 4 angeordnet. Damit ist die Anordnung an einer Seitenfläche des Schaltrelais möglich. Damit benötigt das Schaltrelais in Bezug auf die Höhe weniger Bauraum. Aufgrund der geraden Ausführungsform der zweiten Federlasche 22 ist eine präzisere Einstellung der Vorspannung über eine entsprechende Verbiegung oder Verkippung der mittleren Ankerzunge 35 möglich. Das erste und zweite Anschlusselement 12, 13, die Magnetspule 3, der Magnetkern 5, das Joch 7 und die Anschlussstege 67 werden von zwei Halterahmen 68 in einer festgelegten Position gehalten.

Claims (13)

1. Elektromagnetisches Schaltrelais (1) mit einer Magnetspule (3), einem Magnetkern (5), einem Dauermagneten (4), einem Joch (7) und einem Anker (6), wobei der Anker in Abhängigkeit von einer Bestromung der Magnetspule (3) unterschiedliche Positionen einnehmen kann, wobei der Anker (6) über eine Kontaktfeder (15) mit einem Schaltkontakt (18) in Wirkverbindung steht, wobei der Schaltkontakt (18) abhängig von der Position des Ankers (6) einen ersten und einen zweiten Anschluss (12, 13) verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (6) mindestens eine Ankerlasche (31, 32, 33, 34, 35) aufweist, dass die Ankerlasche (31, 32, 33, 34, 35) an der Kontaktfeder (15) anliegt, dass abhängig von einer Biegung der Ankerlasche (31, 32, 33, 34, 35) die Wirkung der Kontaktfeder auf den Schaltkontakt (18) veränderbar ist.
2. Elektromagnetisches Schaltrelais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ankerlasche (31, 32, 33, 34, 35) an einer oberen Seite des Ankers (6) ausgebildet ist und von oben für eine Einstellung der Biegelage der Ankerlasche zugänglich ist.
3. Elektromagnetisches Schaltrelais nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (6) mehrere Ankerlaschen (31, 32, 33, 34, 35) aufweist, dass die Kontaktfeder (15) im Bereich des Ankers mehrere Federlaschen (22, 23, 24, 26, 27) aufweist, und dass eine Ankerlasche (31, 32, 33, 34, 35) einer Federlasche (22, 23, 24, 26, 27) zugeordnet ist.
4. Elektromagnetisches Schaltrelais nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (6) in Form einer Platte ausgebildet ist, dass der Anker (6) an einer Seite der Magnetspule (3) dem Magnetkern zugeordnet ist, dass der Anker (6) auf dem Joch (7) gelagert ist, dass die Kontaktfeder zwei angewinkelte Federteile (20, 30) aufweist, dass ein erstes Federteil (20) im Bereich des Ankers angeordnet ist, dass ein zweites Federteil (30) abgeknickt unter das Joch (7) geführt ist, dass das zweite Federteil (30) eine Kontaktbrücke (18) aufweist, die zwei Anschlusskontakten (38, 54) zugeordnet ist.
5. Elektromagnetisches Schaltrelais nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Federteil (20) eine mittlere Federlasche (22) aufweist, dass seitlich zur mittleren Federlasche (22) zwei seitliche Federlaschen (23, 24) angeordnet sind, dass die mittlere Federlasche (22) und die seitlichen Federlaschen (23, 24) mit dem zweiten Federteil (30) verbunden sind, dass die seitlichen Federlaschen (23, 24) am Joch (7) befestigt sind.
6. Elektromagnetisches Schaltrelais nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die seitlichen Federlaschen (23, 24) jeweils mit einer äußeren Federlasche (26, 27) verbunden sind, dass die äußere Federlasche (26, 27) abgewinkelt unter das Joch (7) geführt ist und am Joch (7) befestigt ist.
7. Elektromagnetisches Schaltrelais nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die äußeren Federlaschen (26, 27) mit je einem Haltesteg (44, 45) verbunden sind, dass der Haltesteg (44, 45) im Endbereich einen Haltearm (46, 47) aufweist, dass der Haltearm (46, 47) in eine Halterung (36, 48) des Joches (7) eingreift.
8. Elektromagnetisches Schaltrelais nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Joch (7) in Form einer Platte ausgebildet ist, dass das Joch (7) über seitliche Sollbiegestützen (9, 55) mit einem Sockel (8) verbunden ist, dass die Lage des Jochs (7) im Bereich des Ankers (6) über eine Verbiegung der Sollbiegestützen (9, 55) einstellbar ist.
9. Elektromagnetisches Schaltrelais nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Joch (7) ein Halteelement (10, 43) aufweist, das einem Justierelement (11) des Sockels (8) zugeordnet ist, dass das Joch (7) über das Halteelement (11, 43) fest mit dem Sockel (8) verbunden ist.
10. Elektromagnetisches Schaltrelais nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltkontakt (18) an der Kontaktfeder (15) ausgebildet ist, dass die Kontaktfeder (15) eine Aufnahmeöffnung (60) aufweist, dass die Kontaktfeder (15) zwei gegenüberliegende Auflagehalter (39, 40) aufweist, dass sich die Auflagehalter (39, 40) von der Oberseite der Kontaktfeder (15) Z-stufenförmig in die Aufnahmeöffnung (60) erstrecken, dass auf den Auflagehaltern (39, 40) eine Kontaktbrücke (18) aufliegt, dass im Bereich der Auflagehalter (39, 40) jeweils ein Kontaktblock (41, 42) mit der Kontaktbrücke (18) fest verbunden ist, und dass ein Kontaktblock (41, 42) teilweise auf der Unterseite der Kontaktfeder (15) aufliegt.
11. Elektromagnetisches Schaltrelais nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfeder (15) am Schaltrelais (1) gehaltert ist, dass die Kontaktfeder (15) in einer Ruheposition durch das Magnetfeld des Dauermagneten (4) in Richtung auf den Magnetkern (5) vorgespannt ist, dass der Anker (6) am Magnetkern (5) anliegt.
12. Elektromagnetisches Schaltrelais nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfeder (15) eine mittlere Federlasche (22) aufweist, die im Wesentlichen geradstückig ausgebildet ist, dass an der mittleren Federlasche (22) eine Kontaktbrücke (66) angeordnet ist, und dass die Kontaktbrücke (66) Kontaktflächen (38, 54) von Anschlusselementen (12, 13) zugeordnet ist.
13. Elektromagnetisches Schaltrelais nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfeder (15) seitlich an der Magnetspule (3) angeordnet ist, und dass die Kontaktbrücke (66) seitlich an der Magnetspule (3) angeordnet ist.