DE102013209688B4 - Relais mit Doppelunterbrechung - Google Patents
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Abstract
Relais (1) zum Schließen oder Unterbrechen des Stromkreises zwischen zwei Relaisanschlusskontakten (2, 3),mit zwei Kontaktfedern (4, 4), die jeweils mit ihren einander abgewandten Federenden (5) an den Relaisanschlusskontakten (2, 3) elektrisch leitend befestigt und mit ihren anderen, auslenkbaren freien Federenden (6) einander zugewandt sind,mit einer stationären, elektrisch leitenden Kontaktbrücke (7), an der die freien Federenden (6) in der geschlossenen Relaisposition anliegen und von der die freien Federenden (6) in der geöffneten Relaisposition abgehoben sind, sowiemit einem einzigen Magnetantrieb (8) zum synchronen, gleichläufigen Auslenken der beiden Kontaktfedern (4, 4) in die geschlossene oder die geöffnete Relaisposition.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Relais mit mindestens einer den Stromkreis zwischen zwei Relaisanschlusskontakten schließenden oder unterbrechenden Kontaktfeder.
- Aus der
DE 101 62 585 C1 ist ein Relais mit einer den Stromkreis zwischen zwei Relaisanschlusskontakten schließenden oder unterbrechenden Kontaktfeder bekannt, deren eines Federende an dem ersten Relaisanschlusskontakt elektrisch leitend befestigt ist und deren anderes, freies Federende mittels eines Magnetantriebs in eine an dem zweiten Relaisanschlusskontakt anliegende, geschlossene Relaisposition oder in eine von dem zweiten Relaisanschlusskontakt abgehobene, geöffnete Re-Iaisposition auslenkbar ist. - Bei DC-Anwendungen, insbesondere in Fahrzeugen mit 24VDC bzw. 48VDC, kommt es darauf an, den beim Auslenken der Kontaktfeder in die geschlossenen Relaisposition kurzzeitig auftretenden Lichtbogen zwischen dem Relaiskontakt und der sich nähernden Kontaktfeder sicher und schnell zu löschen.
- Aus
US 6 677 840 B2 ist ein Relais mit zwei äußeren Relaisanschlusskontakten, mit einem mittleren Brückenkontakt und mit zwei Kontaktfedern bekannt, die jeweils den Stromkreis zwischen den äußeren Relaisanschlusskontakten und dem mittleren Brückenkontakt schließen oder unterbrechen. Die Kontaktfedern sind einenends an dem Relaisgehäuse befestigt und mit ihren anderen, freien Federenden mittels eines Magnetantriebs synchron in eine an dem mittleren Brückenkontakt anliegende, geschlossene Relaisposition oder in eine von dem mittleren Brückenkontakt abgehobene, geöffnete Relaisposition auslenkbar. - Aus
DE 32 17 528 A1 ist eine Relais-Kontaktanordnung bekannt, die jeweils mindestens zwei feststehende und mindestens zwei bewegliche, gemeinsam betätigbare Kontaktelemente umfasst, wobei über einander versetzt gegenüberstehende Brückenkontaktelemente jeweils alle Kontaktelemente in Reihe schaltbar sind. - Schließlich ist aus der
JP H02 12 725 A - Es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einem Relais die auftretende Lichtbogenenergie zu reduzieren.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Relais zum Schließen oder Unterbrechen des Stromkreises zwischen zwei Relaiskontakten, umfassend:
- zwei Kontaktfedern, die jeweils mit ihren einander abgewandten Federenden an den Relaiskontakten elektrisch leitend befestigt und mit ihren anderen, auslenkbaren freien Federenden einander zugewandt sind,
- eine stationäre, elektrisch leitende Kontaktbrücke, an der die freien Federenden in der geschlossenen Relaisposition anliegen und von der die freien Federenden in der geöffneten Relaisposition abgehoben sind, sowie
- einen Magnetantrieb zum synchronen, gleichläufigen Auslenken der beiden Kontaktfedern in die geschlossene oder die geöffnete Relaisposition.
- Die erfindungsgemäße synchrone Doppelunterbrechung des Stromkreises mit zwei in Reihe geschalteten Kontaktfedern bewirkt eine Halbierung der jeweils auftretenden Lichtbogenenergie. Die Kontaktbrücke ist im Relaisgehäuse ortsfest gehalten und verbindet die beiden Kontaktfedern in der geschlossenen Relaisposition.
- Bevorzugt ist der Magnetantrieb als Hubmagnet mit einem in einer Magnetspule linearbeweglich geführten Tauchkern ausgebildet, mit dem die freien Federenden bewegungsgekoppelt sind. Der Hubmagnet kann monostabil oder bistabil ausgeführt sein. Statt einem Hubmagnet kann auch ein anderer Magnetantrieb eingesetzt werden, dessen Stellelement mit den freien Federenden in deren Auslenkrichtung bewegungsgekoppelt ist. So kann beispielsweise auch ein Magnetantrieb mit Drehanker eingesetzt werden, dessen Drehbewegung über ein linear linearbeweglich geführtes Kopplungselement zu einer Auslenkung der freien Federenden führt.
- 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 je für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigte und beschriebene Ausführungsform ist nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern hat vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.
- Es zeigen:
-
1 ,2 das erfindungsgemäße Relais mit Doppelunterbrechung in einer geöffneten Relaisposition (1 ) und in einer geschlossenen Relaisposition (2 ); und -
3 eine perspektivische Ansicht des Kontaktsatzes des erfindungsgemäßen Relais. - Das in
1 und2 gezeigte Relais1 dient zum Schließen oder Unterbrechen des Stromkreises zwischen zwei elektrischen Relaiskontakten2 ,3 . - Das Relais
1 umfasst zwei Kontaktfedern4 1,4 2, die jeweils mit ihren einander abgewandten Federenden5 an den Relaiskontakten2 ,3 elektrisch leitend befestigt und mit ihren anderen, auslenkbaren freien Federenden6 einander zugewandt sind, eine im Relaisgehäuse stationär angeordnete, elektrisch leitende Kontaktbrücke7 (z.B. aus Kupfer), an der die freien Federenden6 in der geschlossenen Relaisposition (1 ) anliegen und von der die freien Federenden6 in der geöffneten Relaisposition (2 ) abgehoben sind, sowie einen Magnetantrieb8 zum synchronen, gleichläufigen Auslenken der beiden Kontaktfedern4 1,4 2 in die geschlossene oder geöffnete Relaisposition. - Die beiden Kontaktfedern
4 1,4 2 sind als elektrisch leitende Blatt- oder Flachfeder (z.B. aus Kupfer) ausgebildet, deren freie Federenden6 in Richtung des Doppelpfeils9 auslenkbar sind. Die freien Federenden6 und die Kontaktbrücke7 weisen auf ihren einander zugewandten Seiten jeweils einen Kontaktknopf10 ,11 auf. - Der Magnetantrieb
8 ist als monostabiler Hubmagnet mit einem in einer Magnetspule12 linearbeweglich geführten Tauchkern (Stößel)13 ausgebildet, der an seinem durch eine Öffnung14 (3 ) der Kontaktbrücke7 hindurchgreifenden Ende einen Mitnehmerkopf15 trägt. Der Mitnehmerkopf15 ist zwischen den einander zugewandten freien Federenden6 angeordnet und weist beidseitig jeweils zwei in Auslenkrichtung9 voneinander beabstandete Mitnehmer (Vorsprünge)16 ,17 auf, zwischen die die Kontaktfedern4 1,4 2 mit ihren freien Federenden6 eingreifen. An den freien Federenden6 ist auf der ihrem Kontaktknopf10 gegenüberliegenden Seite der Kontaktfedern4 1,4 2 jeweils eine Zusatzfeder (Blattfeder)18 aus Federstahl befestigt, die sich an dem zugewandten unteren Mitnehmer17 abstützt. - Zum Schalten des Relais
1 wird das Magnetfeld der Magnetspule12 ein- oder ausgeschaltet. Der Tauchkern13 ist, wie in1 gezeigt, bei eingeschaltetem Magnetfeld gegen die Wirkung einer Druckfeder19 in die Magnetspule8 nach oben hineingezogen (Schließrichtung20 ) und, wie in2 gezeigt, bei ausgeschaltetem Magnetfeld durch die Kraft der Druckfeder18 aus der Magnetspule8 nach unten herausgedrückt (Öffnungsrichtung21 ). - In der in
1 gezeigten geschlossenen Relaisposition ist das Magnetfeld eingeschaltet und der Tauchkern13 samt Mitnehmerkopf15 nach oben verschoben, wodurch mittels ihrer Zusatzfedern18 die Kontaktfedern4 1,4 2 durch den unteren Mitnehmer17 synchron nach oben ausgelenkt und mit ihren Kontaktknöpfen10 an den Kontaktknöpfen11 der Kontaktbrücke7 anliegen. Der Anpressdruck der Kontaktknöpfe10 an die Kontaktknöpfe11 ist dabei jeweils durch die Druckkraft der vom unteren Mitnehmer17 zusammengedrückten Zusatzfeder18 gegeben. In der geschlossenen Relaisposition wirken die Zusatzfedern18 der Auslenkung der Kontaktfedern4 1,4 2 in Öffnungsrichtung21 entgegen, was zu einem prellreduzierten Schließen des Relais1 führt. - In der in
2 gezeigten geöffneten Relaisposition ist das Magnetfeld ausgeschaltet und der Tauchkern13 samt Mitnehmerkopf15 nach unten verschoben, wodurch die Kontaktfedern4 1,4 2 durch den oberen Mitnehmer16 synchron nach unten ausgelenkt und mit ihren Kontaktknöpfen10 von den Kontaktknöpfen11 der Kontaktbrücke7 abgehoben sind. - Die synchrone Doppelunterbrechung des Stromkreises durch die beiden über die Kontaktbrücke
7 in Reihe geschalteten Kontaktfedern4 1,4 2 bewirkt eine Halbierung der auftretenden Lichtbogenenergie. - Wie in
3 gezeigt, können die beiden Kontaktfedern4 1,4 2 jeweils geschlitzt und damit als parallele Doppelfedern ausgebildet sein.
Claims (6)
- Relais (1) zum Schließen oder Unterbrechen des Stromkreises zwischen zwei Relaisanschlusskontakten (2, 3), mit zwei Kontaktfedern (41, 42), die jeweils mit ihren einander abgewandten Federenden (5) an den Relaisanschlusskontakten (2, 3) elektrisch leitend befestigt und mit ihren anderen, auslenkbaren freien Federenden (6) einander zugewandt sind, mit einer stationären, elektrisch leitenden Kontaktbrücke (7), an der die freien Federenden (6) in der geschlossenen Relaisposition anliegen und von der die freien Federenden (6) in der geöffneten Relaisposition abgehoben sind, sowie mit einem einzigen Magnetantrieb (8) zum synchronen, gleichläufigen Auslenken der beiden Kontaktfedern (41, 42) in die geschlossene oder die geöffnete Relaisposition.
- Relais nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktbrücke (7) zwischen den freien Federenden (6) einerseits und dem Magnetantrieb (8) andererseits angeordnet ist. - Relais nach
Anspruch 1 oder2 , dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetantrieb (8) als Hubmagnet mit einem in einer Magnetspule (12) linearbeweglich geführten Tauchkern (13) ausgebildet ist, mit dem die freien Federenden (6) bewegungsgekoppelt sind. - Relais nach
Anspruch 3 , dadurch gekennzeichnet, dass der Tauchkern (13) einen Mitnehmerkopf (14) trägt, der beidseitig jeweils zwei in Auslenkrichtung (9) der Kontaktfedern (41, 42) voneinander beabstandete Mitnehmer (16, 17) aufweist, zwischen die die Kontaktfedern (41, 42) mit ihren freien Federenden (6) eingreifen. - Relais nach
Anspruch 3 oder4 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktbrücke (7) eine Öffnung (14) aufweist, durch die der Tauchkern (13) hindurchgreift. - Relais nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfedern (41, 42) in Richtung auf ihre geschlossene Relaisposition mittels einer an der Kontaktfeder (41, 42) befestigten Zusatzfeder (18) mit dem Magnetantrieb (8) bewegungsgekoppelt sind.
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