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Ein elektromagnetisches Relais mit
den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen ist aus
EP 0 487 947 A2 bekannt.
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Zur Betätigung der Kontakte dient bei
dem bekannten Relais ein im wesentlichen H-förmiger Anker, der über der
Relaisspule liegt und um einen mittigen Lagerzapfen schwenkbar gelagert
ist. Die beiden an jedem Ankerende vorgesehenen, einander zugewandten
Polflächen
des Ankers arbeiten mit zwei voneinander abgewandten Polflächen zusammen,
die an den zwischen die Ankerenden hineinragenden Schenkeln eines
die Spule durchsetzenden Jochs ausgebildet sind. Der Anker ist mit
Dauermagneten versehen und liegt mit seinen diametral gegenüberliegenden
Enden an den Jochschenkeln an.
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Um den Anker trotz des unvermeidbaren
Lagerspiels in einer definierten Stellung zu positionieren, wird
er während
der Montage an seinen Enden gegenüber den Jochschenkeln in einer
Stellung geklammert, in der der Lagerzapfen an einer definierten Stelle
der Ankerbohrung anliegt. Nach der Montage wird zur Fixierung der
Funktionsteile, die auch den Lagerzapfen tragen, Klebstoff aufgebracht.
Durch die Klammerung werden diese Teile in der definierten Position
gehalten, bis der Klebstoff ausgehärtet ist.
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Die Klammern können dann entfernt werden.
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Das Ansetzen und Entfernen der beschriebenen
Klammern stellt nicht nur zusätzliche
Montageschritte dar; es erfordert auch eine sorgfältige Handhabung,
um das gewünschte
definierte Lagerspiel zu erreichen.
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Aus
DE 34 10 424 A1 ist ein elektromagnetisches
Relais mit einem einen Lagerzapfen schwenkbaren H-Anker bekannt.
Der Lagerzapfen ist über eine
Exzentereinrichtung mit einer auf den Spulenkörper aufgesetzten Lagerplatte
verbunden. Diese Anordnung gestattet es, die Drehachse des Ankers vor
der endgültigen
Fixierung zu justieren und dadurch Montagetoleranzen zu kompensieren.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Nachteile,
wie sie bei vergleichbaren Relais nach dem Stand der Technik auftreten,
mindestens teilweise zu beseitigen. Eine speziellere Aufgabe der
Erfindung kann darin gesehen werden, ein elektromagnetisches Relais
anzugeben, das sich mit weniger Aufwand präziser fertigen läßt.
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Die Lösung dieser Aufgabe gelingt
mit der im Anspruch 1 gekennzeichneten Erfindung.
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Bei dem erfindungsgemäßen Relais
ist das Lagerelement gegenüber
dem Joch mittels eines Federelementes in einer Querrichtung so vorgespannt, daß es an
einer definierten Stelle der Anker-Lagerbohrung anliegt. Das Federelement
sorgt dafür,
daß das
fertige Relais das gewünschte
definierte Lagerspiel aufweist, und erübrigt die bei der Montage des bekannten
Relais erforderliche Klammerung.
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Mit den in den Ansprüchen 2 bis
5 angegebenen Maßnahmen
läßt sich
der gewünschte
Federeffekt in baulich einfacher Weise realisieren.
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Die Ausgestaltung nach Anspruch 6
bezieht sich auf ein elektromagnetisches Relais, bei dem die Erfindung
vorzugsweise anwendbar ist.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert, deren 1 bis 5, 7 und 8 Schrägdarstellungen eines elektromagnetischen
Relais zur Erläuterung der
aufeinanderfolgenden Stadien des Montagevorgangs sind, während 6 eine Draufsicht auf das Relais
nach 5 zeigt.
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1 zeigt
den Grundkörper 10 des
Relais mit verschiedenen Durchbrüchen 11 und 12 zur
Aufnahme der Anschlußteile 32, 33 von
Festkontakten 30 und Kontaktfedern 31. Die Kontaktfedern 31 arbeiten
mit den Festkontakten 30 jeweils in voneinander getrennten
Kammern zusammen, die von an dem Grundkörper 10 nach oben
ragenden Wandelementen 13 gebildet werden.
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In 2 ist
der Grundkörper 10 mit
den bereits montierten Festkontakten 30 und Kontaktfedern 31 um
etwa 90° gedreht
dargestellt. Wie ersichtlich, ist der von der Kontaktanordnung 30, 31 eingenommene
Raum vom übrigen
Bereich des vom Grundkörpers 10 durch
eine vom Grundkörper 10 nach
oben ragende Wand 14 getrennt. Dieser Bereich dient zur Aufnahme
von Spulenanordnung 40 und Anker 50.
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Die Spulenanordnung 40 besteht
aus einem Sockel 41, einem damit verbundenen Spulenkörper 42 mit
Spule 43 und einem insgesamt U-förmigen Joch 44, dessen
mittlerer Teil 45 die Spule durchsetzt und dessen seitliche
Schenkel 46 in 2 nach
oben ragen.
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Zur Lagerung des Ankers 50 dient
ein insgesamt brückenartig
geformter Lagerträger 60,
dessen parallel zum Grundkörper 10 verlaufender
Mittelteil 61 einen nach oben ragenden Lagerzapfen 62 trägt und dessen
nach unten ragende seitliche Schenkel durch Schlitze 63 in
jeweils drei Stege 64 unterteilt sind. An dem in 2 dem Betrachter zugewandten Schenkel
des Lagerträgers 60 ist
aus dem Material des mittleren Stegs 64 ein Federelement 65 freigeschnitten.
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Der Anker 50 ist insgesamt
etwa H-förmig und
umfaßt
zwei von einem gemeinsamen Kunststoffteil 51 ummantelte
Ankerstäbe 52,
die in 2 durch Fenster
des Kunststoffteils hindurch bzw. am Ankerende zu sehen sind. Zwischen
den Ankerstäben 52 befindet
sich ein nur durch ein Fenster im Kunststoffteil 51 sichtbarer
Dauermagnet 53. Zentrisch in dem Kunststoffteil 51 ist
eine Lagerbohrung 54 vorgesehen.
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In der Darstellung nach 3 ist die Spulenanordnung 40 in
eine in 2 gezeigte Vertiefung 15 des
Grundkörpers 10 eingesetzt,
wobei die Spulenanschlüsse 47,
von denen in 2 und 3 nur einer zu sehen ist,
durch im Grundkörper 10 vorgesehene Durchbrüche 16 hindurchgeführt sind.
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In der teilweise geschnittenen Darstellung nach 4 ist der Lagerträger 60 so
eingebaut, daß er
die Spulenanordnung 40 übergreift
und mit seinen Stegen 64 die in 2 gezeigten, im Grundkörper 10 ausgebildeten
Durchbrüche 17, 18 durchsetzt.
In diesem Zustand kommt das aus dem mittleren Steg 64 ausgeklinkte
Federelement 65 in Anlage mit einem nach oben ragenden
Wandteil 19 des Grundkörpers 10,
so daß der
Lagerträger 60 in
Richtung der die Kontaktkammer begrenzenden Wand 14 auszuweichen
sucht.
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In 5 ist
ferner der Anker 50 mit seiner Lagerbohrung 54 auf
den Lagerzapfen 62 des Lagerträgers 60 derart aufgesteckt,
daß sich
die nach oben ragenden Schenkel 46 des Jochs 44 jeweils
zwischen den von den Enden der beiden Ankerstäbe 52 gebildeten Polflächen befinden.
Aufgrund der von den Dauermagneten 53 erzeugten Magnetkräfte und die
dafür vorgesehenen
Polflächen
der Ankerstäbe 52 nimmt
der Anker 50 die in 5 gezeigte,
gegenüber
der Achse der Spule 43 definierte Stellung ein.
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In dieser Stellung führt die
von dem Federelement 65 bewirkte Kraft, daß der Anker 50 außer an den
beiden Polflächen
des Jochs 44 auch an einer Stelle des Lagerzapfens 62 anliegt
und somit eine definierte Positionierung des Ankers 50 relativ
zu dem Joch 44 gewährleistet
ist. Die Kraft des Federelements 65 ist so bemessen, daß sie den
Anker 50 an keinem Ende vom Joch 44 trennt.
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Die im Grundkörper 10 vorgesehenen
Ausnehmungen und Anformungen einerseits und die einzubauenden Relaisteile
sind derart toleriert, daß sich – mit Ausnahme
der Ankerlagerung – ein
Preßsitz
ergibt.
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In diesem Zustand nehmen der Anker 50 und der
Lagerzapfen 62 die in 6 gezeigte,
für die Funktion
des Relais bestmögliche
Position ein. Diese ist dadurch bestimmt, daß einerseits die Polflächen der
Ankerstäbe 52 beidseitig
an den Polflächen
der Jochschenkel 46 anliegen und andererseits der Lagerzapfen 62 innerhalb
des vorhandenen Spiels in der Lagerbohrung 54 des Ankers 50 die
optimale Position einnimmt.
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Für
den Fall des dargestellten zylindrischen Lagerzapfens 62 ist
das Spiel gegenüber
der Lagerbohrung 54 aus Gründen einer reibungsarmen Lagerung
des Ankers 50 vorgesehen. Anstelle eines zylindrischen
Lagerzapfens 62 kann aber auch eine andere Lagerung, etwa
eine Schneidenlagerung, vorgesehen sein.
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Nun wird die so montierte Anordnung
in die in 7 gezeigte
Stellung auf den Kopf gedreht, und alle montierten Einzelteile werden
verklebt, wobei auch die durch den Grundkörper 10 hindurchragenden
Kontaktanschlüsse 32, 33 und
Spulenanschlüsse 47 im
Grundkörper 10 fixiert
werden. Danach wird die Anordnung in eine in 8 gezeigte Gehäusekappe 20 eingelegt,
die am gesamten Umfang mit dem Grundkörper 10 verklebt wird.
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Wie in 7 und 8 gezeigt, sind die zwei Reihen
von je drei Durchbrüchen 17, 18 zu
jeweils einem durchgehenden sich nach außen erweiternden Schlitz 21 bzw. 22 zusammengefaßt. Auch
in diese Schlitze 21, 22, wird Klebstoff eingefüllt, um
die Stege 64 des Anker-Lagerträgers 60 im Grundkörper 10 zu
fixieren. Die Stege 64 durchsetzen den Grundkörper nicht
vollständig
und sind daher in 7 und 8 nicht zu sehen.
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Der Klebstoff wird schließlich auch
in zwei weitere im Grundkörper 10 vorgesehene
Durchbrüche 23 eingefüllt und
dient dazu, den Sockel 41 der Spulenanordnung 40 dauerhaft
mit dem Grundkörper 10 zu
verkleben. Auch dies ist für
die gegenseitige Fixierung der Funktionsteile des Relais einschließlich des
Jochs 44 von Bedeutung. Durch die somit erzielte endgültige Fixierung
sowohl des Teil der Spulenanordnung 40 bildenden Jochs 44 als
auch des Anker-Lagerträgers 60 relativ
zum Grundkörper 10 wird das
Federelement 65 beim fertigen Relais wirkungslos.
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Wie sich aus der obigen Beschreibung
ergibt, werden sämtliche
Relaisteile von der Oberseite des Grundkörpers 10 her in diesen
eingebaut, und erst nach dem vollständigen Zusammenbau wird die Anordnung
umgedreht, wobei als letzter Schritt ein Klebevorgang durchgeführt wird.
Im Gegensatz zu dem eingangs erläuterten
Stand der Technik ist also weder ein mehrfaches Umdrehen der Anordnung
erforderlich, noch finden abwechselnd Montage- und Klebevorgänge statt.
Das erfindungsgemäße Relais läßt sich
daher mit verhältnismäßig geringem
Zeitaufwand sauber und präzis
zusammenbauen.
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- 10
- Grundkörper
- 11,
12
- Durchbrüche
- 13
- Wandelemente
- 14
- Wand
- 15
- Vertiefung
- 16,
17, 18
- Durchbrüche
- 19
- Wandteil
- 20
- Gehäusekappe
- 21,
22
- Schlitze
- 23
- Durchbrüche
- 30
- Festkontakte
- 31
- Kontaktfedern
- 32,
33
- Kontaktanschlüsse
- 40
- Spulenanordnung
- 41
- Sockel
- 42
- Spulenkörper
- 43
- Spule
- 44
- Joch
- 45
- mittlerer
Jochteil
- 46
- Jochschenkel
- 47
- Spulenanschlüsse
- 50
- Anker
- 51
- Kunststoffteil
- 52
- Ankerstäbe
- 53
- Dauermagnete
- 54
- Lagerbohrung
- 60
- Lagerträger
- 61
- Mittelteil
- 62
- Lagerzapfen
- 63
- Schlitze
- 64
- Stege
- 65
- Federelement