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Die Erfindung betrifft ein Relais, umfassend ein Gehäuse mit einer abnehmbaren Haube, einen elektromagnetischen Antrieb mit einer um einen länglichen Kern angeordneten Spule und einem Antriebsanker, wobei der Antriebsanker mit einem Antriebskamm zusammenwirkt, wobei der Antriebskamm mit wenigstens zwei Kontaktpaaren in einer Wirkverbindung steht, und wobei sich der Antriebskamm längs des Kerns erstreckt.
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Ein derartiges Relais ist beispielsweise bereits aus der
EP 1 143 474 bekannt.
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Ein Relais ist ebenfalls aus der
DE 198 47 831 A1 bekannt, wobei das Relais einen Grundkörper, der eine Grundebene festlegt, einem auf dem Grundkörper angeordneten Magnetsystem mit Spule, Kern und Anker umfasst.
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Aus der
DE 10 2015 016 914 A1 ist ein Relais bekannt, welches eine Antriebseinheit, einen Öffner und einen Schließer hat, wobei die Antriebseinheit einen Spulenkörper aufweisenden Elektromagneten und einen durch Bestromung des Elektromagneten bewegbaren Anker aufweist.
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Aus der
DE 10 2010 021 182 A1 ist ein elektromagnetisches Relais mit vorzugsweise zwangsgeführten Kontaktsätzen bekannt, welches zur Realisierung bistabilen Schaltverhaltens zwei Antriebssysteme aufweist.
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Ein Nachteil solcher Relais besteht darin, dass eine Funktionsprüfung und Justierung der Kontakte, infolge der Lage des nicht unverlierbar geführten Antriebskamms bei einer abgenommenen Haube und/oder Bodenplatte nur sehr schwer möglich ist, indem beispielsweise Hilfsvorrichtungen verwendet werden, die eine Funktion einer Bodenplatte und/oder der Haube simulieren.
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Ein weiter Nachteil des Relais aus der
EP 1 143 474 besteht darin, dass sich in einer Kontaktkammer bei Lötarbeiten ein Wärmestau ergeben kann, da die Wärme weder nach unten zu einer Leiterplatte noch nach oben in Richtung des Antriebs ausreichend abgeführt werden kann, sondern lediglich seitlich.
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Darüber hinaus werden die stromführenden Kontakte der Kontaktpaare, die bei dem vorbekannten Relais bodenseitig, also leiterplattennah, angeordnet sind, durch einen Lötvorgang thermisch sehr stark belastet.
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Ein weiterer Nachteil vorbekannter Relais besteht darin, dass diese Relais häufig einen zu großen Raumbedarf aufweisen und deshalb nicht in schmale Gerätegehäuse eingebaut werden können. Bei einer möglichst kompakten Bauweise besteht jedoch häufig das Problem, dass Luft- und/oder Kriechstrecken zwischen den Stromkreisen ausreichend lang ausgebildet sein müssen, um eine gewisse Isolationsfestigkeit zu erreichen, wie sie in den einschlägigen Anwendungsnormen vorgeschrieben ist.
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Es besteht daher die Aufgabe, ein Relais der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei welchem die oben erwähnten Nachteile bestehender Relais, wie beispielsweise aus
EP 1 143 474 bekannt, überwunden sind.
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Die dieser Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe wird durch ein Relais mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Insbesondere wird somit bei einem eingangs genannten Relais erfindungsgemäß zur Lösung der Aufgabe vorgeschlagen, dass der Antriebskamm zwischen der Spule und den wenigstens zwei Kontaktpaaren angeordnet ist. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Relais hat den Vorteil, dass das Relais im offenen Zustand, also beispielsweise bei abgenommener Haube und/oder bei abgenommener Bodenplatte, voll funktionsfähig ist und kontaktseitig für Justierungs- und Prüfzwecke völlig zugänglich ist. Es können also funktionsrelevante Parameter, wie Kontaktkräfte, Kontaktabstände und die Kontaktnachläufe einfach messtechnisch erfasst und gegebenenfalls nachgestellt werden. Beispielsweise kann dies dadurch erreicht werden, dass der Antriebskamm zumindest teilweise an den Kontaktpaaren anliegt und dadurch gehalten und geführt ist.
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Bei dem genannten Relais kann es sich beispielsweise um ein zwangsgeführtes Relais handeln. Unter einem zwangsgeführten Relais wird ein Relais verstanden, welches mindestens einen Öffner und mindestens einen Schließer hat, welche mechanisch mit einem Antriebskamm derart verbunden sind, dass Öffner und Schließer über die gesamte Lebensdauer niemals gleichzeitig geschlossen sein können.
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Ein weiterer Ansatz, der unabhängig von oder in Kombination mit den zuvor genannten Merkmalen erfindungsgemäß zur Lösung der Aufgabe herangezogen werden kann, kann vorsehen, dass der Antriebskamm bei abgenommener Haube herausfallsicher durch eine von der Haube und den Kontaktpaaren separate Führungseinrichtung geführt und gehalten ist. Beispielsweise kann der Antriebskamm somit längs, beispielsweise parallel, zu einer durch die Führungseinrichtung ausgebildeten Trennwand geführt sein. Dabei kann es vorgesehen sein, dass die Führungseinrichtung als ein oder an einem Kontaktfederblock ausgestaltet ist. Somit kann noch besser gewährleistet werden, dass bei offenem Zustand des Gehäuses eine Prüfung durch Bestromung der Spule und einem Bewegen des Antriebskamms möglich ist, da der Antriebskamm mithilfe der Führungseinrichtung herausfallsicher geführt und gehalten ist. Der Begriff offener Zustand kann sich darauf beziehen, dass zumindest Teile des Gehäuses, wie beispielsweise die Haube und/oder eine Bodenplatte, entfernt sind und somit nicht zur Führung und Halterung des Antriebskamms beitragen.
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Ein weiterer Ansatz, der unabhängig von oder in Kombination mit den zuvor genannten Merkmalen erfindungsgemäß zur Lösung der Aufgabe herangezogen werden kann, kann vorsehen, dass die Haube ein Ausgleichselement (oder Innendruck-Ausgleichselement) aufweist, dessen Wandstärke geringer als die durchschnittliche Wandstärke der Haube ist und/oder wobei am Ausgleichselement eine Materialschwächung ausgebildet ist. Somit kann bei Entstehen eines Überdrucks und/oder bei einem Wärmestau innerhalb des Gehäuses, beispielsweise während der Durchführung von Lötarbeiten, ein Druckausgleich und/oder eine Belüftung über das Ausgleichselement erreicht werden, da das Ausgleichselement öffnet, sobald ein Druckschwellenwert erreicht ist. Dies hat den Vorteil, dass das Relais Reflow-lötfähig ausgestaltet ist. Hierbei kann das Ausgleichselement in einem Wandbereich des Gehäuses ausgebildet sein, beispielsweise an einer Ausbrechnase.
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Nachfolgend werden vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung beschrieben, die optional zusammen mit den Merkmalen nach Anspruch 1 allein oder in Kombination mit den Merkmalen anderer Ausgestaltungen kombiniert werden können.
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Gemäß einer Ausgestaltung des Relais kann das Ausgleichselement (oder Innendruck-Ausgleichselement) in einer Materialaufnahmegrube mit einer, beispielsweise umlaufenden, Umrandung angeordnet sein. Somit ist es möglich, nach erfolgter Belüftung des Gehäuses dieses am Ausgleichselement durch Aufbringen einer Verschlusspaste in die Materialaufnahmegrube erneut beispielsweise wasserdicht zu verschließen. Somit kann erreicht werden, dass das Relais, beispielsweise nach Durchführung eines Lötvorgangs und Verschließen des Ausgleichselements, gewaschen werden kann, ohne dass Feuchtigkeit ins Innere des Gehäuses eindringen kann. Durch die Ausbildung der Materialaufnahmegrube kann dabei verhindert werden, dass nach Aufbringen der Verschlusspaste ein ungewolltes Verlaufen der Verschlusspaste während eines Aushärtungsvorgangs erfolgt. Der lichte Querschnitt des (geöffneten oder ausgebrochenen) Ausgleichselements kann dabei so gewählt sein, dass die viskose Verschlusspaste nicht ins Gehäuseinnere tropft, wenn sie auf das geöffnete Ausgleichselement aufgebracht wird.
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Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Führungseinrichtung an einem Trägerteil ausgebildet ist. Alternativ oder zusätzlich kann die wenigstens eine Querwand, beispielsweise alle Querwände zwischen den Kontaktpaaren, an dem Trägerteil ausgebildet sein. Somit ist eine vereinfachte Montage der Führungseinrichtung und/oder der Querwand/der Querwände möglich.
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Beispielsweise kann das Trägerteil mit einem L-förmigen Querschnittsabschnitt ausgebildet sein, dessen einer Schenkel eine beispielsweise die Querwände tragende Trennwand zwischen den Kontaktfedern und der Spule, beispielsweise die bereits erwähnte Trennwand, trägt. Somit ist ein verwindungssteifes Trägerteil zur Bildung der Trennwand bereitstellbar. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass ein Schenkel des L-förmigen Querschnitts, beispielsweise dessen anderer Schenkel, die Spule trägt. Somit ist die Spule montierbar, bevor das Gehäuse geschlossen wird. Beispielsweise kann das Trägerteil separat von einer Bodenplatte und/oder einer Haube ausgebildet sein. Hierbei kann ein Teil des Trägerteils parallel zu einer Wand des Gehäuses, beispielsweise der Bodenplatte oder eines Teils der Haube, geführt sein. Somit ist bei einer Ausgestaltung ein funktionsfähiges Relais bei abgenommener Haube und abgenommener Bodenplatte herstellbar. Dies vereinfacht Prüfvorgänge vor dem endgültigen Schließen, beispielsweise durch Versiegeln, des Gehäuses.
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Das Trägerteil kann einen T-förmigen Querschnittsabschnitt aufweisen. Hierbei kann ein horizontaler Balken des „T“ zu einer, beispielsweise der bereits erwähnten, Bodenplatte zugewandt sein oder diese bilden. Somit ist eine stabile Aufstellung des Trägerteils erreichbar. Es kann auch vorgesehen sein, dass ein vertikaler Balken des „T“ eine Trennwand, beispielsweise die bereits erwähnte Trennwand, bildet. Somit ist/sind eine mechanisch stabile Befestigung der Führungseinrichtung und/oder der Querwände und/oder eine einfache elektrische Trennung zur Spule erreichbar. Hierbei kann der bereits beschriebene L-förmige Querschnittsabschnitt Teil des T-förmigen Querschnittsabschnitts sein. Der verbleibende Überstand der T-Form gegenüber der erwähnten L-Form kann zur Aufnahme und/oder Abstützung des Antriebskamms und/oder der Kontaktfedern eingerichtet sein.
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Das Trägerteil kann beispielsweise Teil der Führungseinrichtung und/oder des Kontaktfederblocks sein oder die Führungseinrichtung und/oder der Kontaktfederblock sind als Trägerteil ausgestaltet.
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Es kann vorgesehen sein, dass das Trägerteil in Gebrauchsstellung die Kontaktfedern und/oder die Spule zumindest bereichsweise seitlich und/oder nach oben zum Gehäuse hin freilässt. Somit ist eine einfache Entwärmung der Kontaktfedern und/oder der Spule erreichbar.
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Es kann auch vorgesehen sein, dass die Kontaktköpfe der Kontaktfedern an deren von der Bodenplatte abgewandten Ende angeordnet sind. Somit sind die vergleichsweise wärmeempfindlichen Kontaktköpfe während eines Lötprozesses besser schützbar.
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Erfindungsgemäß weist des Relais eine, beispielsweise die bereits genannte, Führungseinrichtung, die ein Herausfallen des Antriebskamms bei abgenommener Haube verhindert, eine Querwand oder mehrere Querwände auf, durch welche eine, insbesondere zusätzliche, Führung des Antriebskamms ausgebildet ist. Dabei kann/können eine Querwand oder die Querwände transversal, beispielsweise senkrecht und/oder schräg, zu einer oder der Trennwand der Führungseinrichtung ausgebildet sein. Alternativ oder ergänzend kann/können eine Querwand oder die Querwände auf die Trennwand aufgesetzt sein. Besonders vorteilhaft kann es sein, wenn zwischen benachbarten Kontaktpaaren eine solche Querwand angeordnet ist. Dabei kann es vorgesehen sein, dass die Querwände zumindest im Bereich der Kontaktköpfe der Kontakte angeordnet sind, insbesondere derart dass die Querwände längs der Kotaktköpfe ausgerichtet sind und diese beidseitig überragen. Bei geschlossenem Gehäuse können die Querwände an die Haube anschließen und so mehrere, voneinander getrennte, beispielsweise zumindest nach oben und/oder seitlich geschlossene, Kontaktpaarkammern begrenzen. Durch die Ausbildung von Querwänden ist es somit möglich, Luft- und/oder Kriechstrecken zwischen zwei benachbarten Kontaktpaaren zu verlängern. Die Ausbildung von Kontaktpaarkammern ermöglicht eine zusätzliche Verlängerung der Luft- und/oder Kriechstrecken.
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Bei einer weiteren Ausgestaltung kann das Relais wenigstens ein Kontaktpaar aufweisen, das einen passiven Kontakt und einen aktiven Kontakt aufweist. Der passive Kontakt kann dabei beispielsweise als eine Kontaktfeder ausgestaltet sein. Der aktive Kontakt kann alternativ oder ergänzend dabei beispielsweise als eine Kontaktfeder ausgestaltet sein. Um eine Verdrängung des passiven Kontakts durch den aktiven Kontakt zu ermöglichen, können der aktive Kontakt und der passive Kontakt jeweils beweglich ausgestaltet sein. Dies kann bewirken, dass bei einer Beaufschlagung des aktiven Kontakts auf den passiven Kontakt eine Verdrängung des passiven Kontakts durch den aktiven Kontakt und/oder ein Reiben der Kontaktköpfe des aktiven Kontakts und des passiven Kontakts aneinander möglich ist. Somit ist eine stetige Selbstreinigung der Kontaktköpfe erreichbar, da beispielsweise Ablagerungen, die sich mit der Zeit auf den Kontaktköpfen absetzen, durch die beschriebene Ausgestaltung des Relais verhindert werden können.
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Um eine zu starke Verdrängung der passiven Kontakte durch die aktiven Kontakte zu verhindern, kann ein bewegliches Federelement wenigstens eines passiven Kontaktes steifer als ein bewegliches Federelement wenigstens eines aktiven Kontaktes ausgebildet sein. Das Federelement des passiven Kontaktes eines Kontaktpaares kann somit eine größere Federkonstante als das Federelement des aktiven Kontaktes des Kontaktpaares aufweisen.
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Um eine besonders stabile Fixierung des passiven Kontaktes im Gehäuse, beispielsweise an der bereits zuvor genannten Führungseinrichtung, zu erreichen, kann ein Federelement, beispielsweise das bereits zuvor genannte Federelement, wenigstens eines passiven Kontakts in einem Fußbereich eine größere Materialstärke als in einem Verformungsbereich aufweisen. Als Verformungsbereich kann der Bereich eines Kontakts bezeichnet werden, der zwischen den Kontaktköpfen und dem Fußbereich liegt. Die Materialstärke kann sich dabei ausgehend von einem fußseitigen Ende des passiven Kontakts bis hin zu einer Mindeststärke kontinuierlich verjüngen. Durch die dünnere Ausgestaltung des Federelements im oberen Bereich, also insbesondere im Verformungsbereich, kann eine gewünschte Biegsamkeit des Federelements erreicht werden.
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Um einem Federelement des aktiven Kontakts eine ausreichende Stabilität zu verleihen, kann der aktive Kontakt wenigstens eines Kontaktpaares im Fußbereich ein von dem Federelement abstehendes Fixierelement aufweisen. Beispielsweise kann das Fixierelement senkrecht oder schräg vom Federelement abstehen. Somit ist eine besonders gute Abstützung und Fixierung am Gehäuse, wie beispielsweise an der bereits zuvor genannten Führungseinrichtung, möglich. Um die Stabilität zusätzlich zu erhöhen, kann das Fixierelement in eine dafür vorgesehene Ausnehmung an der Führungseinrichtung eingepresst sein.
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Gemäß einer Ausgestaltung des Relais kann eine, beispielsweise die bereits zuvor genannte, Führungseinrichtung eine in Längsrichtung des Relais ausgerichtete und/oder sich über die gesamte Länge oder annähernd die gesamte Länge und/oder sich über die gesamte Höhe oder annähernd die gesamte Höhe des Gehäuses erstreckende Trennwand aufweisen. Beispielsweise kann die Trennwand in Verschlussstellung des Gehäuses an wenigstens zwei Wänden der Haube anliegen und das Gehäuse so in eine Antriebskammer und eine Kontaktkammer unterteilen. Während des Betriebes des Relais oder bei Arbeiten an einer Leiterplatte, auf welche das Relais aufgesetzt ist, kann es zu einer Wärmeentwicklung und schließlich zu einem Wärmestau im Gehäuse kommen. Durch den Wärmestau kann es zu einer Beschädigung des Relais, wie beispielsweise einer Verformung des Gehäuses oder der übrigen Komponenten kommen. Durch eine räumliche Trennung des elektromagnetischen Antriebs von den Kontakten mittels der Trennwand kann bereits eine bessere Isolierung zwischen den Kammern erreicht werden. Besonders vorteilhaft kann es dabei sein, wenn die Trennwand im Einbauzustand vertikal oder annähernd vertikal ausgerichtet ist. Alternativ oder ergänzend kann die Trennwand orthogonal oder annähernd orthogonal zu einer Bodenplatte des Gehäuses ausgerichtet sein. Somit kann besser vermieden werden, dass es innerhalb des Gehäuses zu einem Wärmestau kommt, da entstehende Wärme besser nach oben hin ableitbar ist, als bei Relais, bei welchen der Antrieb und die Kontakte übereinander angeordnet sind und/oder eine Trennwand parallel zu einer Bodenplatte angeordnet ist.
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Gemäß einer möglichst kompakten Ausgestaltung des Relais kann der Antriebskamm zwischen den wenigstens zwei Kontaktpaaren und der Führungseinrichtung angeordnet sein. Beispielsweise kann der Antriebskamm zwischen den wenigstens zwei Kontaktpaaren und der bereits zuvor genannten, längs verlaufenden Trennwand der Führungseinrichtung angeordnet sein. Um eine Führung und/oder eine Halterung des Antriebskamms zu erreichen, kann der Antriebskamm wenigstens teilweise an der Trennwand anliegen.
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Um eine möglichst flache und/oder kompakte Bauweise des Relais, die teilweise auch als liegende Bauweise bezeichnet wird, erreichen zu können, kann eine Höhe des Gehäuses geringer als eine Breite und eine Länge sein, wobei eine Längsachse eines aktiven Kontakts, beispielsweise des bereits zuvor genannten aktiven Kontakts, wenigstens eines Kontaktpaares, transversal, beispielsweise senkrecht oder quer, zu einer Längsachse des Relais verläuft. Alternativ oder ergänzend kann es vorgesehen sein, dass sich der aktive Kontakt über die gesamte Höhe oder annähernd die gesamte Höhe des Gehäuses erstreckt. Insofern der passive Kontakt ebenfalls beweglich ausgestaltet ist, kann eine Längsachse des passiven Kontakts senkrecht oder quer zu einer Längsachse des Relais verlaufen. Alternativ oder ergänzend kann es vorgesehen sein, dass sich der passive Kontakt über die gesamte Höhe oder annähernd die gesamte Höhe des Gehäuses erstreckt. Die dadurch erreichbare, niedrige Bauhöhe ermöglicht damit den Einsatz des Relais auch bei beschränktem Platzangebot.
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Gemäß einer Ausgestaltung kann ein Austrittspunkt eines passiven Kontakts am Gehäuse und/oder innerhalb des Gehäuses ausgehend von einer Bodenseite höher liegen als ein Austrittspunkt eines aktiven Kontaktes. Alternativ oder ergänzend kann ein biegsamer Teil eines passiven Kontaktes kürzer als ein biegsamer Teil eines aktiven Kontaktes sein. Somit kann eine höhere Steifigkeit der passiven Kontakte gegenüber den aktiven Kontakten erreicht werden.
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Um eine Spannungsreduzierung im Fußbereich eines aktiven Kontaktes erreichen zu können, was einer Materialermüdung entgegenwirken kann, kann ein Federelement eines aktiven Kontaktes, beispielsweise des bereits zuvor genannten aktiven Kontaktes, wenigstens eines Kontaktpaares in einem Fußbereich, beispielsweise dem bereits zuvor erwähnten Fußbereich, breiter ausgestaltet sein, als in einem Verformungsbereich, beispielsweise dem bereits zuvor erwähnten Verformungsbereich. Beispielsweise kann sich die Breite des Federelements ausgehend von einem fußseitigen Ende kontinuierlich bis zu einer Mindestbreite verjüngen. Das Federelement des aktiven Kontakts kann im Fußbereich zum Beispiel trapezförmig ausgestaltet sein.
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Um eine kompakte Bauweise des Relais erreichen zu können, wobei gleichzeitig ein Wärmestau innerhalb des Gehäuses besser vermieden werden kann, kann die Spule in ihrer Breite die Höhe des Gehäuses ausfüllen oder wenigstens nahezu ausfüllen. Alternativ oder ergänzend kann eine Längsachse der Spule längs, also beispielsweise parallel oder annähernd parallel, zur Längsachse des Relais verlaufen. Somit kann erreicht werden, dass der elektromagnetische Antrieb und die Kontakte nicht übereinander, sondern nebeneinander bei einer waagrechten Ausrichtung des Relais angeordnet sind. Dadurch kann besser verhindert werden, dass sich Wärme innerhalb des Gehäuses staut. Die Wärme ist nämlich nach oben ableitbar und muss nicht, wie dies bei Relais der Fall ist, bei welchen der Antrieb und die Kontakte übereinander angeordnet sind, zu den Seiten hin abgeleitet werden, wo üblicherweise weitere isolierend wirkende Bauteile auf einer Leiterplatte an das Relais anschließen können.
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Gemäß einer Ausgestaltung des Relais kann das Gehäuse eine Bodenplatte aufweisen, auf welcher eine Führungseinrichtung, beispielsweise die bereits zuvor genannte Führungseinrichtung, aufgesetzt ist. Alternativ oder ergänzend können die Bodenplatte und die Führungseinrichtung einstückig, beispielsweise monolithisch, ausgebildet sein, vorzugsweise wobei die Haube von der Bodenplatte abnehmbar ist.
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Um Schäden, die durch Lötarbeiten an den im Gehäuse eingebauten Komponenten des Relais aufgrund einer Hitzeentwicklung entstehen können, besser vermeiden zu können, kann durch eine Bodenplatte, beispielsweise die bereits zuvor erwähnte Bodenplatte, eine thermische Isolierungsschicht ausgebildet sein. Alternativ oder ergänzend kann das Gehäuse, insbesondere zumindest in seinem Ausgangszustand, wasserdicht verschlossen sein. Beispielsweise kann der wasserdichte Verschluss durch einen Verguss des Gehäuses ausgebildet sein. Insbesondere kann der Verguss am Übergang zwischen Bodenplatte und Haube und/oder an den Durchtrittsöffnungen der Kontaktstifte in der Bodenplatte ausgestaltet sein.
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Um bei bereits erfolgter Durchführung eines Druckausgleichs am Gehäuse über ein erstes, beispielsweise das bereits erwähnte, Ausgleichselement einen erneuten Druckausgleich vornehmen zu können, kann gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Relais vorgesehen sein, dass die Haube ein zweites Ausgleichselement aufweist. Das zweite Ausgleichselement kann beispielsweise als eine Ausbrechnase ausgestaltet sein. Das zweite Ausgleichselement kann dazu eingerichtet sein, dass es durch Ansetzen eines Werkzeugs an ein Führungsmittel, beispielsweise an eine Führungsebene, mittels des Werkzeuges öffenbar ist, beispielsweise abtragbar ist.
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Um einen Anschluss des Relais beispielsweise an einer Leiterplatte vornehmen zu können, kann das Relais mehrere, mit den Kontaktpaaren elektrisch gekoppelte und/oder verbundene Kontaktstifte aufweisen, die zumindest an einer Seite, beispielsweise an einer Unterseite, aus dem Gehäuse herausragen. Dabei kann es vorgesehen sein, dass die Unterseite jeweils eine größere Fläche als die an sie angrenzenden Seitenwände aufweist.
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Gemäß einer Ausgestaltung kann der Antriebsanker als ein Klappanker ausgestaltet sein. Dabei kann es vorgesehen sein, dass der Klappanker an einer Schneide eines Jochs des elektromagnetischen Antriebs kippbar ist.
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Um eine Stabilität der zum Anschluss verwendeten Kontaktstifte zu erhöhen, kann ein Kontaktstift an einem aktiven Kontakt, beispielsweise dem bereits zuvor genannten aktiven Kontakt, zumindest zweilagig ausgestaltet sein. Alternativ oder ergänzend kann ein Kontaktstift an einem passiven Kontakt, beispielsweise dem bereits zuvor genannten passiven Kontakt, einlagig oder zweilagig ausgestaltet sein.
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Gemäß einer Ausgestaltung kann ein Querschnitt eines oder des Jochs und/oder des Kerns des elektromagnetischen Antriebs senkrecht oder schräg zu einer Bodenplatte, beispielsweise der bereits zuvor erwähnten Bodenplatte, verlaufen. Alternativ oder ergänzend können die Kontaktpaare und/oder der elektromagnetische Antrieb innerhalb des Gehäuses, insbesondere bei einer waagrechten oder annähernd waagrechten Einbaulage, nebeneinander, beispielsweise nicht übereinander, angeordnet sein.
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Gemäß einer Ausgestaltung des Relais kann es vorgesehen sein, dass der Antriebsanker ein Joch, beispielsweise das bereits zuvor genannte Joch, des elektromagnetischen Antriebs nicht über eine gesamte Breite des Antriebsankers übergreift, da wenigstens eine Aussparung am Antriebsanker vorgesehen ist, durch welche ein Ankerrückstellelement in Richtung des Jochs hindurchgreift. Das Ankerrückstellelement kann dabei beispielsweise als eine Ankerfeder ausgebildet sein.
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Gemäß einer Ausgestaltung kann das Relais wenigstens ein als Schließer ausgestaltetes Kontaktpaar und wenigstens ein als Öffner ausgebildetes Kontaktpaar aufweisen. Dabei kann ein Abstand zwischen den wenigstens zwei Schließern größer als ein Abstand zwischen einem mittig angeordneten Schließer und dem Öffner sein. Alternativ oder ergänzend kann zwischen den beiden Schließern, beispielsweise am Antriebskamm, wenigstens ein Flügel ausgebildet sein. Somit können Luft- und/oder Kriechstrecken zwischen den Kontakten deutlich verlängert werden.
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Die Erfindung betrifft also ein Relais, umfassend ein Gehäuse mit einer abnehmbareren Haube, einen elektromagnetischen Antrieb mit einer um einen länglichen Kern angeordneten Spule und einem Antriebsanker, wobei der Antriebsanker mit einem Antriebskamm zusammenwirkt, wobei der Antriebskamm mit wenigstens zwei Kontaktpaaren in einer Wirkverbindung steht, und wobei sich der Antriebskamm längs des Kerns erstreckt, wobei der Antriebskamm und/oder der Antriebsanker durch eine Führungseinrichtung bei abgenommener Haube derart geführt und stabilisiert ist, dass ein Betrieb des elektromagnetischen Antriebs möglich ist.
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Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben, ist jedoch nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt. Weitere Ausführungsbeispiele ergeben sich durch die Kombination der Merkmale einzelner oder mehrerer Ansprüche untereinander und/oder mit einzelnen oder mehreren Merkmalen der Ausführungsbeispiele.
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Es zeigt:
- 1 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Relais mit Blick auf die Kammern der zwangsgeführten Kontaktfedersätze, dem Antriebskamm und dem Antriebsanker ohne Haube,
- 2 eine perspektivische Ansicht der Ausführungsvariante aus 1 mit Blick auf den elektromagnetischen Antrieb,
- 3 eine Explosionsdarstellung der Einzelteile des Relais,
- 4 eine Seitenansicht des kompletten Relais mit Blick auf das Ausgleichselement der Haube und mit mehreren Schnittverläufen,
- 5 eine Draufsicht des Relais mit zwei Schnittverläufen und dem Detail X mit dem Ausgleichselement der Haube,
- 6 einen Axialschnitt des Relais im Schnittverlauf A-A gemäß 5,
- 7 einen Längsschnitt des Relais im Schnittverlauf B-B gemäß 5 mit Kennzeichnung des Details Y,
- 8 einen Axialschnitt des Relais mit Schnittverlauf C-C gemäß 4,
- 9 einen Längsschnitt des Relais im Schnittverlauf D-D gemäß 4,
- 10 einen Querschnitt des Relais im Schnittverlauf E-E gemäß 4 mit Blick auf die passive Kontaktfeder des Schließers,
- 11 einen Querschnitt des Relais im Schnittverlauf F-F gemäß 4 mit Blick auf die aktive Kontaktfeder des Öffners,
- 12 einen Querschnitt des Relais im Schnittverlauf G-G gemäß 4 mit Blick auf den Antriebsanker, Ankerfeder und Antriebskamm,
- 13 eine Detailansicht X der Haube gemäß 5 mit zwei noch verschlossenen Ausgleichselementen,
- 14 eine Detailansicht Y gemäß 7 (Schnitt B-B),
- 15 eine perspektivische Ansicht des elektromagnetischen Antriebs des Relais mit Blick auf den Antriebsanker und die Spulenanschlussstifte,
- 16 eine perspektivische (einbaugerechte) Darstellung der Kontaktpaare des Relais, als Baubeispiel eines dreipoligen Relais mit drei Kontaktpaaren,
- 17 einen Zuschnitt der beiden Kontaktfedern, nämlich des Öffners und/oder des Schließers, welche durch spiegelsymmetrische Biegeoperationen der einheitlichen Abwicklung erzeugbar sind,
- 18 und 19 Zuschnitte zweier möglicher Ausführungsvarianten eines passiven Kontaktes des Öffners und/oder des Schließers,
- 20 bis 22 drei unterschiedliche Ansichten eines Antriebskamms des Relais.
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In den 1 bis 22 sind ein Relais 1 und dessen Komponenten zum Teil in Detailansichten dargestellt.
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Das Relais 1 umfasst ein Gehäuse 2 mit einer abnehmbaren Haube 3, in welchem ein elektromagnetischer Antrieb 4 eingehaust ist. Der elektromagnetische Antrieb 4 weist einen länglichen Kern 5 auf, um welchen die Wicklungen einer Spule 6 angeordnet sind. Durch Bestromung der Spule 6 entsteht ein Magnetfeld, sodass ein Antriebsanker 7 aus einem ferromagnetischen Material in Richtung eines Kopfes des Kerns 5 angezogen wird.
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Der Antriebsanker 7 steht in einer Wirkverbindung mit einem Antriebskamm 8. Der Antriebskamm 8, welcher längs des Kerns 5 verläuft, wirkt zudem mit mehreren Kontaktpaaren 9 zusammen.
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Bei dem dargestellten Relais 1 handelt es sich um ein dreipoliges Relais mit drei Kontaktpaaren 9. Das Relais 1 weist im vorliegenden Fall ein als Öffner 10 ausgebildetes Kontaktpaar 9 und zwei jeweils als Schließer 11 ausgebildete Kontaktpaare 9 auf. Es sind jedoch auch Ausführungsvarianten mit weniger oder mehr Kontaktpaaren 9 möglich.
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Bei dem dargestellten Relais 1 handelt es sich um ein sogenanntes zwangsgeführtes Relais, bei welchem die Kontakte mittels des Antriebskamms 8 zwangsgeführt sind, wobei die aktiven Kontakte 22 mechanisch mit dem Antriebskamm 8 gekoppelt sind.
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Der Antriebskamm 8 ist zwischen der Spule 6 und den Kontaktpaaren 9 angeordnet, wobei der Antriebskamm 8 zumindest teilweise an den Kontaktpaaren 9 anliegt und durch diese gehalten und geführt ist. Dies hat den Vorteil, dass der Antriebskamm 8 auch bei abgenommener Haube 3 herausfallsicher durch die übrigen Komponenten des Relais 1 gehalten und geführt ist.
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Um eine noch bessere Führung und Halterung des Antriebskamms 8 bei abgenommener Haube 3 erreichen zu können, weist das Relais 1 eine Führungseinrichtung 12 auf, an welcher der Antriebskamm 8 zumindest teilweise anliegt und/oder durch welche er geführt und gehalten ist. Die Führungseinrichtung 12 kann, wie in den 1 bis 3, 6 bis 12 und 16 gezeigt ist, als Kontaktfederblock 14 ausgestaltet sein. Die Führungseinrichtung 12 weist eine längs verlaufende Trennwand 13 auf, an welcher der Antriebskamm 8 zumindest teilweise anliegen kann und/oder durch welche der Antriebskamm 8 parallel zur Trennwand 13 geführt ist. Der Kontaktfederblock 14 weist mehrere Kontaktaufnahmen auf, in welche die Federelemente 24, 25 der Kontakte eingesetzt und fixiert sind. Ein Querschnitt des Kontaktfederblocks 14 kann zumindest teilweise U-förmig ausgestaltet sein, wobei in der U-förmigen Aufnahme der elektromagnetische Antrieb 4 angeordnet ist.
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Die Haube 3 weist ein erstes Ausgleichselement 15 auf, dessen Wandstärke zumindest teilweise, insbesondere im Bereich einer Sollbruchstelle, geringer als die durchschnittliche Wandstärke der Haube 3 ist. An besagter Sollbruchstelle kann beispielsweise eine Materialschwächung 16 ausgebildet sein. Entwickelt sich im Inneren des Gehäuses 2, beispielsweise aufgrund von Lötarbeiten am Relais 1, ein wärmebedingter Überdruck, so bricht das Ausgleichselement 15 auf, wodurch ein Druckausgleich und eine Belüftung der Haube 3 im Inneren möglich ist. Somit können Schäden an den Bauteilen, wie zum Beispiel Risse, bleibende Deformationen, u.ä., des Relais 1 besser vermieden werden, beispielsweise wenn Lötarbeiten mittels des sogenannten Reflow-Lötverfahrens am Relais 1 vorgenommen werden.
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Das erste Ausgleichselement 15 ist in einer Materialaufnahmegrube 17 angeordnet, die als eine Versenkung im Gehäuse 2 eingearbeitet ist. Durch eine Umrandung 18 der Materialaufnahmegrube 17 kann verhindert werden, dass bei einem Auftragen einer Verschlusspaste auf ein geöffnetes erstes Ausgleichselement 15 zur Abdichtung des Ausgleichselements 15, ein weiträumiges Verlaufen der Verschlusspaste auftritt. Die Umrandung 18 überragt dabei das Ausgleichselement 15, so dass bei einer vollständigen Befüllung der Materialaufnahmegrube 17 mit der Verschlusspaste ein Durchbruch 54 verschlossen wird. Durch die versenkte Anordnung des Ausgleichselements 15 erhöht sich durch diese die Höhe des Gehäuses 2 nicht.
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Die Führungseinrichtung 12 weist mehrere, auf die Trennwand 13 aufgesetzte Querwände 19 auf, die jeweils wenigstens zwischen benachbarten Kontaktpaaren 9 angeordnet sind. Die Querwände 19 können senkrecht und/oder schräg auf die Trennwand 13 aufgesetzt sein. Durch die Querwände 19 kann eine zusätzliche Führung des Antriebskamms 8 ausgebildet sein. Die Querwände 19 verlaufen zumindest im Bereich der Kontaktköpfe 23 der Kontaktpaare 9, sodass hier eine Verlängerung der Luft- und/oder Kriechstrecken zwischen den Kontaktköpfen 23 benachbarten Kontaktpaare 9 erreicht ist. Durch die Haube 3, die Trennwand 13 und die Querwände 19 können somit mehrere Kontaktpaarkammern 55 ausgebildet sein, in welchen jeweils ein Kontaktpaar 9, insbesondere wenigstens dessen Kontaktköpfe 23, angeordnet ist/sind und so räumlich von den übrigen Kontaktpaaren 9 getrennt ist.
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Jedes Kontaktpaar 9 weist einen passiven Kontakt 20 und einen aktiven Kontakt 22 auf. Der aktive Kontakt 22 ist dabei der Kontakt, welcher mittels des Antriebskamms 8 zwangsgeführt ist und durch eine Bestromung der Spule 6 angetrieben wird. Abhängig davon ob es sich um einen Öffner 10 oder einen Schließer 11 Kontakt handelt, beaufschlagt der aktive Kontakt 22 den passiven Kontakt 20 im Bereich der Kontaktköpfe 23 im bestromten oder unbestromten Zustand der Spule 6 (vgl. 16, unbestromter Zustand). Eine Kontaktfeder 21 des aktiven Kontakts 22 und des passiven Kontakts 20 weist jeweils ein Federelement 24, 25 auf. Dadurch ist sowohl der aktive Kontakt 22 wie auch der passive Kontakt 20 relativ zum Gehäuse 2 beweglich ausgestaltet. Bei einer Beaufschlagung des aktiven Kontakts 22 auf den passiven Kontakt 20 wird der passive Kontakt 20 durch den aktiven Kontakt 22 verdrängt, sodass die Kontaktköpfe 23 der beiden Kontakte über die sich zugewandten Oberflächen aneinander reiben. Dadurch kommt es zwangsläufig zu einer Selbstreinigung der kontaktgebenden Oberflächen der Kontaktköpfe 23.
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Ein bewegliches Federelement 24 des passiven Kontakts 20 kann je nach erwünschten Kontaktkräften- und Wegeverhältnissen zumindest teilweise steifer als ein bewegliches Federelement 25 des aktiven Kontakts 22 ausgestaltet sein. Durch die unterschiedlichen Steifigkeiten oder Federkonstanten kann gezielt Einfluss auf die funktionsrelevanten Kenngrößen, wie Kontaktkräfte, Kontaktwege, u.a., genommen werden, wodurch auch eine zu starke Verdrängung des passiven Kontakts 20 durch den aktiven Kontakt 22 vermieden wird.
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Ein Federelement 24, 25 wenigstens eines passiven Kontakts 20 kann, wie in den 7 und 16 gut zu erkennen ist, in einem Fußbereich 26 eine größere Materialstärke 28 als in einem Verformungsbereich 27 aufweisen. Die Materialstärke 28 kann sich dabei ausgehend von einem fußseitigen Ende des passiven Kontakts 20 bis hin zu einer Mindeststärke kontinuierlich verjüngen. Die erhöhte Materialstärke 28 im Fußbereich 26 dient dabei der besseren Fixierung in dem Kontaktfederblock 14, der Realisierung einer gewünschten Kontaktstiftanordnung und zur Ausbildung eines geeigneten Lötanschlusses an einer Leiterplatte.
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Der aktive Kontakt 22 wenigstens eines Kontaktpaares 9 weist im Fußbereich 26 ein senkrecht oder schräg von dem Federelement 25 abstehendes Fixierelement 29 auf. Das Fixierelement 29 kann beispielsweise, wie in 3 gezeigt ist, in eine dafür vorgesehene Ausnehmung 30 an dem Kontaktfederblock 14 eingesetzt oder eingepresst sein, um den aktiven Kontakt 22 besser fixieren und abstützen zu können.
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Die Trennwand 13 des Kontaktfederblocks 14 erstreckt sich in Längsrichtung 31 des Relais 1 über die gesamte Länge 32 des Gehäuses 2 oder annähernd über die gesamte Länge 32 des Gehäuses 2. Alternativ oder ergänzend erstreckt sich die Trennwand 13 über die gesamte Höhe 37 oder annähernd die gesamte Höhe 37 des Gehäuses 2. In Verschlussstellung der Haube 3 kann die Trennwand 13 somit an wenigstens zwei Seitenwänden 34 und der Oberseite der Haube 3 anliegen und das Gehäuse 2 so in eine Antriebskammer 35 und eine Kontaktkammer 36 unterteilen. Dadurch kann eine besonders gute Isolierung des Bereichs des Gehäuses 2, in welchem die Kontaktpaare 9 angeordnet sind, zum elektromagnetischen Antrieb 4 erreicht werden.
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In den Schnittdarstellungen der 10 und 11 ist zu erkennen, dass die Spule 6 von einem Trägerteil 64 getragen wird. Dieses Trägerteil 64 hat einen L-förmigen Querschnittsabschnitt 67, der von Schenkeln 65 und 66 gebildet wird. Hierbei bildet den einen Schenkel 65 die Trennwand 13. An dieser sind die Führungseinrichtung 12 und die Querwände 19 ausgebildet.
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Der andere Schenkel 66 trägt die Spule 6 und/oder den kompletten elektromagnetischen Antrieb 4 und schirmt oder grenzt diese/n nach unten ab.
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Die Schenkel 65 und 66 bilden zusammen mit einem weiteren Schenkel 69 einen T-förmigen Querschnittsabschnitt 68. Dessen horizontaler Balken ist daher durch die Schenkel 66 und 69 gegeben, während dessen vertikaler Balken durch den Schenkel 65 gebildet ist.
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Die Schenkel 66 und 69 bilden somit eine Grundplatte des Trägerteils 64, auf der das Relais bereits funktionsfertig montierbar ist, bevor die Haube 3 und die Bodenplatte 44 zur Bildung des dichten Gehäuses 2 montiert werden.
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Der T-Förmige Querschnittsabschnitt 68 des Trägerteils 64 lässt die Spule 6 und die Kontaktfedern 21 nach oben und zur Seite frei, so dass die Abwärme nur durch die Haube 3 geführt werden muss.
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Wie in den 1, 7 bis 11 zu erkennen ist, ist der Antriebskamm 8 zwischen den Kontaktpaaren 9 und der Trennwand 13 des Kontaktfederblocks 14 angeordnet.
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Das Relais 1 ist als sogenanntes liegendes Relais ausgestaltet, wobei eine Höhe 37 des Gehäuses 2 jeweils geringer als eine Breite 33 und eine Länge 32 ausgestaltet ist. Um das vorhandene Platzangebot möglichst effizient ausnutzen zu können, kann eine Längsachse 38 eines aktiven Kontakts 22 wenigstens eines Kontaktpaars 9 senkrecht oder quer zur Längsachse 31 des Relais 1 verlaufen. Idealerweise kann sich der aktive Kontakt 22 dabei über die gesamte Höhe 37 des Gehäuses 2 oder annähernd die gesamte Höhe 37 des Gehäuses 2 erstrecken. Durch die Anbringung der Kontaktköpfe 23 am freien Ende der Federelemente 24, 25 kann somit auch ein möglichst großer Abstand zwischen den Kontaktköpfen 23 der Kontakte eines Kontaktpaares 9 zueinander in geöffneter Stellung des Kontaktpaares 9 und zwischen den Kontaktköpfen 23 und den Einspannstellen der Federelemente 24, 25 des Gehäuses 2 erreicht werden.
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Um die Steifigkeit der Federelemente 24, 25 genauer einstellen zu können, kann ein Austrittspunkt 39 eines passiven Kontakts 20 wenigstens eines Kontaktpaares 9 ausgehend von einer Bodenseite 40 des Relais 1 höher liegen, also weiter von der Bodenseite 40 beabstandet sein, als ein Austrittspunkt 41 eines aktiven Kontakts 22. Dadurch kann ein biegsamer Teil 42 des passiven Kontaktes 20 kürzer als ein biegsamer Teil 43 des aktiven Kontaktes 22 ausgestaltet sein.
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Um die Stabilität einer Kontaktfeder 21 des aktiven Kontakts 22 an einer Einspannstelle zu erhöhen, kann das Federelement 25 des aktiven Kontakts 22 im Fußbereich 26 breiter ausgestaltet sein, als in einem Verformungsbereich 27. Die Breite des Federelements 25 kann sich dabei ausgehend von einem fußseitigen Ende der Kontaktfeder 21 kontinuierlich bis zu einer Mindestbreite verjüngen. Beispielsweise kann die Kontaktfeder 21 im Fußbereich 26 trapezförmig ausgestaltet sein.
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Um die Abmessungen des Relais 1 möglichst kompakt halten zu können, kann die Spule 6 in ihrer Breite die Höhe 37 des Gehäuses 2 ausfüllen oder wenigstens nahezu ausfüllen. Bei einer waagrechten Einbaulage können daher der elektromagnetische Antrieb 4 und die Kontaktpaare 9 innerhalb des Gehäuses 2 nebeneinander, also insbesondere nicht übereinander, angeordnet sein.
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Eine Längsachse der Spule 6 und/oder des Kerns 5 kann/können somit parallel oder annähernd parallel zur Längsrichtung 31 des Relais 1 verlaufen. Das Gehäuse 2 des Relais 1 weist eine Bodenplatte 44 auf, mittels welcher durch Aufsetzen der Haube 3 auf die Bodenplatte 44 und/oder Applikation des Vergusses 45 ein wasserdicht verschlossenes Gehäuse 2 erreichbar ist oder vorliegt. Auf der Bodenplatte 44 ist der Kontaktfederblock 14 aufgesetzt, wobei durch den Kontaktfederblock 14 die einzelnen Komponenten, wie elektromagnetischer Antrieb 4, der Antriebskamm 8 und die Kontaktpaare 9, des Relais 1 gehalten und/oder geführt sind.
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Die Bodenplatte 44 kann eine Isolierungsschicht aufweisen oder ausbilden, um die Komponenten oberhalb der Bodenplatte 44 bei Lötarbeiten an den Kontaktstiften 48 vor zu großer thermischer Belastung zu schützen.
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Um das Gehäuse 2 wasserdicht, beispielsweise am Übergang zwischen Haube 3 und Bodenplatte 44, verschließen zu können, kann das Gehäuse 2 einen Verguss 45, beispielsweise an der Bodenseite 40, aufweisen.
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Um bei bereits erfolgter oder noch nicht erfolgter Belüftung der Haube 3 über das erste Ausgleichselement 15 eine weitere oder eine auf alternative Weise durchführbare Belüftung des Gehäuses 2 vornehmen zu können, weist das Relais 1 ein zweites Ausgleichselement 46 auf, das mittels eines Werkzeugs öffenbar ist. Das zweite Ausgleichselement 46 kann beispielsweise als eine Ausbrechnase ausgebildet sein. Durch Ansetzen eines Werkzeugs, wie beispielsweise eines Messers oder Schraubenziehers, an einem Führungsmittel 47, das beispielsweise als eine Führungsebene ausgebildet sein kann, ist das Gehäuse 2 erneut öffenbar.
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Das Relais 1 weist mehrere, mit den Kontaktpaaren 9 elektrisch gekoppelte und/oder verbundene Kontaktstifte 48 auf, die an einer Seite des Gehäuses 2 herausragen. Dabei kann es sich um eine Seitenwand 34 der Haube 3 und/oder die Bodenplatte 44 handeln. Dabei kann ein Abstand zwischen den Kontaktstiften 48 der beiden Schließer 11 mindestens 7,5 mm betragen. Ein Abstand zwischen den Kontaktstiften 48 des mittig angeordneten Schließers 11 und des Öffners 10 der gezeigten Ausgestaltung des Relais 1 beträgt mindestens 10,0 mm. Beispielsweise können die innen liegenden Kontaktstifte 48 zwischen Schließer 11 und Öffner 10 mindestens 10,8 mm voneinander beabstandet und die außen liegenden Kontaktstifte 48 mindestens 10,0 mm voneinander beabstandet sein. Dies hat den Vorteil, dass ein Abstand zwischen nach dem Auflöten des Relais 1 auf eine Leiterplatte resultierenden Lötaugen wenigstens 5,5 mm beziehungsweise wenigstens 8,0 mm beträgt, so dass ausreichend lange Luft- und/oder Kriechstrecken verwirklicht sind, um elektrische Überschläge zu verhindern.
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Der Antriebsanker 7 ist, wie in den 1 bis 3, 8, 9, 12, 15 gezeigt ist, als ein Klappanker ausgestaltet, welcher an einer Schneide 49 eines Jochs 50 des elektromagnetischen Antriebs 4 durch die Bestromung der Spule 6 kippbar ist. Der Antriebsanker 7 weist eine Ankernase 62 auf, die mittels einer Anker-Kamm-Kupplung 59 mit dem Ankerkamm mechanisch gekoppelt ist. Somit kann eine Kippbewegung des Antriebsankers 7 in eine Längsbewegung des Antriebskamms 8 umgesetzt werden. Der Antriebsanker 7 weist weiter ein Ankerrückstellelement 53 auf, mittels welchem der Antriebsanker 7 nach Abschaltung der Spule 6 in eine Abschaltposition rückgestellt wird, in welcher ein Luftspalt zwischen dem Kern 5 und dem Antriebsanker 7 vorliegt. Das Ankerrückstellelement 53 kann beispielsweise eine Ankerfeder 53 sein.
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Um die Kontaktstifte 48 möglichst stabil ausbilden zu können, kann das Federelement 24 des passiven Kontakts 20 und/oder das Federelement 25 des aktiven Kontakts 22 im Bereich der Kontaktstifte 48 zweilagig ausgestaltet sein.
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Ein Querschnitt des Jochs 50 und/oder des Kerns 5 des elektromagnetischen Antriebs 4 kann senkrecht oder schräg zu der Bodenplatte 44 angeordnet sein. Somit kann das bestehende Platzangebot möglichst gut ausgenutzt werden.
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Der Antriebsanker 7 übergreift das Joch 50 nicht über seine gesamte Breite 51. Vielmehr ist an einer Oberseite des Antriebsankers 7 eine Aussparung 52 vorgesehen, durch welche in Einbaustellung das Ankerrückstellelement 53 hindurchgeführt und am Gehäuse 2 und/oder am Joch 50 abgestützt ist. Bei dem gezeigten Relais 1 ist das mittlere der drei Kontaktpaare 9 als Schließer 11 ausgebildet. Ein Abstand zwischen den wenigstens zwei Schließern 11 ist dabei kleiner als ein Abstand zwischen dem mittig angeordneten Schließer 11 und dem Öffner 10 ausgebildet.
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Zwischen den beiden Schließern 11 ist ein Flügel 56 angeordnet, um Luft- und/oder Kriechstrecken zu verlängern. Der Flügel 56 kann, wie in den 20 bis 22 gezeigt ist, am Antriebskamm 8 ausgebildet sein, sodass der Flügel 56 zusammen mit den zwangsgeführten Kontakten 20, 22 mitverstellt wird. Die zwangsgeführten Kontakte 20, 22 werden von Haltebacken 58, die am Antriebskamm 8 ausgestaltet sind, bei einer Bewegung des Antriebskamms 8 mitgenommen. Alternativ oder ergänzend kann ein Flügel 56 zwischen weiteren, beispielsweise zwischen allen, benachbarten Kontaktpaaren 9 angeordnet sein.
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Wie in den 13 und 14 dargestellt ist, ist das erste Ausgleichselement 15 und das zweite Ausgleichselement 46 an einer Oberseite der Haube 3 ausgebildet. Wie in 14 gezeigt ist, ist unterhalb der Ausgleichselemente 15, 46 eine Zugangssperre 57 angeordnet. Die Zugangssperre 57 kann beispielsweise als quer zu einer Öffnungsrichtung der Ausgleichselemente 15, 46 und/oder den Querwänden 19 verlaufende Wandung ausgestaltet sein. Die Zugangssperre 57 kann beispielsweise durch die Führungseinrichtung 12 ausgebildet sein. Durch die Zugangssperre 57 kann verhindert werden, dass bei manueller Öffnung der Ausgleichselemente 15, 46, beispielsweise mittels eines Werkzeugs, ein Eindringen ins Innere des Gehäuses 2, insbesondere in die Kontaktkammer 36, möglich ist, da die Zugangssperre 57 eine Barriere ausbildet.
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Die Ankernase 62 weist eine Soll-Biege-Stelle 61 auf, sodass Feineinstellungen am Antriebsanker 7 vorgenommen werden können.
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Wie in 9 gezeigt ist, kann die Zugangssperre 57, beispielsweise unterhalb der Durchbrüche 54 der Ausgleichselemente 15, 46 angeordnete, Belüftungsöffnungen 63 aufweisen, die einen Druckausgleich am Relais 1 und/oder eine bessere Ableitung der Wärme nach oben zu den Ausgleichselementen 15, 46 ermöglichen.
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Die Haube 3 weist zudem wenigstens eine Haubenquerwand 60 auf, die im auf die Bodenplatte 44 aufgesetzten Zustand der Haube 3 eine zusätzliche Barriere zwischen zwei Kontaktpaaren 9 schaffen kann, um beispielsweise Luft- und/oder Kriechstrecken zu verlängern. Wie in 7 zu erkennen ist, kann die Haubenquerwand 60 beispielsweise zwischen den beiden engstehenden Schließern 11 angeordnet sein.
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In den 17 bis 19 sind mehrere Zuschnitte der Kontaktfedern 21 gezeigt. 17 zeigt dabei den ungefalteten Zuschnitt eines aktiven Kontakts 22, wobei daraus sowohl ein aktiver Kontakt 22 eines Öffners 10, wie auch eines Schließers 11 herstellbar ist, indem spiegelsymmetrische Biegeoperationen vorgenommen werden. Lediglich die Kontaktköpfe 23 müssen dann auf unterschiedlichen Seiten der gebogenen Zuschnitte angeordnet werden. Ein weiterer Aspekt kann daher ein Verfahren zur Herstellung der Kontaktfedern 21 sein.
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In den 18 und 19 sind zwei Zuschnitte der Kontaktfedern 21 der passiven Kontakte 20 gezeigt. 18 zeigt dabei den passiven Kontakt 20 eines Öffners 10 und 19 zeigt den passiven Kontakt 20 eines Schließers 11. Durch die entsprechende Biegeoperation können somit Kontaktfedern 21, wie in 16 gezeigt, hergestellt werden.
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Die Erfindung betrifft somit ein Relais 1, umfassend ein Gehäuse 2 mit einer abnehmbareren Haube 3, einen elektromagnetischen Antrieb 4 mit einer um einen länglichen Kern 5 angeordneten Spule 6 und einem Antriebsanker 7, wobei der Antriebsanker 7 mit einem Antriebskamm 8 zusammenwirkt, wobei der Antriebskamm 8 mit wenigstens zwei Kontaktpaaren 9 in einer Wirkverbindung steht, und wobei sich der Antriebskamm 8 längs des Kerns erstreckt und Kontaktfedern 21 von aktiven Kontakten 22 der Kontaktpaare 9 von der Spule 6 her greift, beispielsweise wobei der Antriebskamm 8 und/oder der Antriebsanker 7 durch eine Führungseinrichtung 12 bei abgenommener Haube 3 derart geführt und stabilisiert ist, dass ein Betrieb des elektromagnetischen Relais 1 zu Mess-, Prüf- und/oder Justagezwecken möglich ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Relais
- 2
- Gehäuse (mit Kontaktfederblock und Bodenplatte)
- 3
- Haube
- 4
- elektromagnetischer Antrieb
- 5
- Kern
- 6
- Spule
- 7
- Antriebsanker
- 8
- Antriebskamm
- 9
- Kontaktpaar
- 10
- Öffner
- 11
- Schließer
- 12
- Führungseinrichtung
- 13
- Trennwand
- 14
- Kontaktfederblock
- 15
- erstes (Innendruck-)Ausgleichselement
- 16
- Materialschwächung
- 17
- Materialaufnahmegrube
- 18
- Umrandung
- 19
- Querwand
- 20
- passiver Kontakt
- 21
- Kontaktfeder
- 22
- aktiver Kontakt
- 23
- Kontaktkopf
- 24
- Federelement des passiven Kontakts
- 25
- Federelement des aktiven Kontakts
- 26
- Fußbereich
- 27
- Verformungsbereich
- 28
- Materialstärke
- 29
- Fixierelement
- 30
- Ausnehmung
- 31
- Längsrichtung des Relais
- 32
- Länge des Gehäuses
- 33
- Breite des Gehäuses
- 34
- Wand der Haube
- 35
- Antriebskammer
- 36
- Kontaktkammer
- 37
- Höhe des Gehäuses
- 38
- Längsachse eines aktiven Kontakts
- 39
- Austrittspunkt eines passiven Kontakts
- 40
- Bodenseite
- 41
- Austrittspunkt eines aktiven Kontakts
- 42
- biegsamer Teil des passiven Kontakts
- 43
- biegsamer Teil des aktiven Kontakts
- 44
- Bodenplatte
- 45
- Verguss
- 46
- zweites (Innendruck-)Ausgleichselement
- 47
- Führungsmittel
- 48
- Kontaktstift
- 49
- Schneide
- 50
- Joch
- 51
- Breite des Ankers
- 52
- Aussparung am Anker
- 53
- Ankerrückstellelement, Ankerfeder
- 54
- Durchbruch / Durchbruchsstelle
- 55
- Kontaktpaarkammer
- 56
- Flügel
- 57
- Zugangssperre
- 58
- Haltebacke, Zwangsführungsbacken
- 59
- Anker-Kamm-Kupplung
- 60
- Haubenquerwand
- 61
- Soll-Biege-Stelle
- 62
- Ankernase
- 63
- Belüftungsöffnungen
- 64
- Trägerteil
- 65
- (einer) Schenkel
- 66
- (anderer) Schenkel
- 67
- 55 L-förmiger Querschnittsabschnitt
- 68
- T-Förmiger Querschnittsabschnitt
- 69
- Spulenanschlussstift
- 70
- Spulenkörper
- 71
- Innenwand der Haube
