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Steckbares Kleinrelais Die Erfindung betrifft ein steckbares Kleinrelais
mit einem E-förmigen Magnetsystem und einem flachen Anker, dessen kontaktgebende
Federsätze auf beiden Seiten dieses Magnetsystems angeordnet sind.
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Es sind steckbare Kleinrelais bekannt, deren in eine Steckfassung
einzuführende Kontaktmesser des Relaissockels durch die zu diesem Zweck verlängerten
und in Schlitze des Relaissockels einlegbaren Kontaktfedern oder deren Stützplatten
ausgebildet sind. Die Spulenanschlüsse sind ebenfalls als Kontaktmesser ausgebildet.
Zum Zwecke der Halterung der einzelnen Kontaktmesser im Relaissockel sind diese
z. B. mit nasenförmigen Lappen versehen, die nach dem Einlegen der Kontaktmesser
in Aussparungen des Relaissockels verschränkt werden.
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Diese bekannte Ausführung von steckbaren Kleinrelais mit neben- und
übereinanderliegenden Federsätzen und einem darunter angeordneten U-förnnigen Magnetsystem
mit Winkei-Klappanker weist aber den Nachteil auf, daß diese Konstruktion in üblicher
Art so ausgeführt ist, daß die Hälfte des Raumes innerhalb des Relais nur für den
Aufbau des Kontaktfedersatzes benötigt wird. Für die Dimensionierung des U-förmigen
Magnetsystems steht somit nur die andere Hälfte des Relaisraumes zur Verfügung.
Durch diese Relaisraumaufteilung für Federsatz bzw. Magnetsystemraumanteile ergibt
sich ein schlechtes Verhältnis zwischen der vom Magnetsystem abgegebenen Leistung
und der zum Schließen der Kontakte benötigten Kraft an den Federsätzen.
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Es sind weiterhin. größere Fernmelderelais bekannt, bei denen sich
die Kontaktfedern seitlich neben dem Magnetsystem befinden. Hierbei ist die Spule
mit ihrem Magnetkern in Längsrichtung der Kontaktfedern zwischen den beiden seitlichen
Federsätzen angeordnet. Dieser Aufbau hat aber den Nachteil, daß das Magnetjoch
des Eisenkreises in ganzer Länge parallel zur Relaisspule verläuft und damit einen
großen Anteil an Verlustkraftlinienstreuung zwischen Joch und Kern hat. Auch ist
bei dieser Konstruktion die Ankeranordnung mit ihren übertragungsgliedern zu den
Kontaktfedern aufwendig, wodurch sich ein größerer Platz- und Schaltzeitenbedarf
nachteilig für die Ausführung solcher Relais auswirkt.
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Es sind weiterhin Relais bekannt, bei denen Magnetsystem und Köntaktfedersatz
getrennt voneinander aufgebaut sind, die später zu einem Relais mittels einer Tragplatte
vereinigt werden. Diese Relaisausführung weist aber die Nachteile auf, daß nur das
fertige Relais prüfbar ist und zum Zusammensetzen von Federsatz und Magnetsystem
viele Einzelteile benötigt werden, so daß dadurch die Herstellung umständlich und
teuer wird.
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Die Erfindung hat die Aufgabe, diese Nachteile bei bekannten Relais
zu vermeiden und ein Relais zu schaffen, das sowohl eine günstigere Raumaufteilung
innerhalb des Relais aufweist, als. auch in einzelnen, leicht hersteslbarsn Baueinheiten.
gefertigt werden kann,. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß das Magnetsystem
als geschlossenes, in sich prüfbares Bauteil aufgebaut ist, das mit dem Sockel,
an dem die Kontaktfedern befestigt sind, nur mit einem Befestigungselement zum Zwecke
des schnellen und einfachen Austausches verbunden ist.
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Durch diese Anordnung des Magnetsystems zwischen den Kontaktfedersätzen
ergibt sich auf kleinstem Raum. ein sehr günstiges Verhältnis zwischen der vom Magnetsystem
abgegebenen Leistung und der zum Schalten der Kontaktfedern benötigten Kraft. Die
gesamte Bauhöhe der seitlich angeordneten Federsätze kann für die Höhe des E-förmigen
Magnetsystems mit seinem. Flachanker und seiner Spule voll ausgenutzt werden, und
es entstehen keine Leerräume, wie das bei anderen Relaiskonstruktionen der Fall
ist. Durch die Benutzung eines flachen Magnetankers erfolgt die Kraftübertragung
zum Durchschalten der Kontaktfedersätze nur durch einen einfachen flachen Kontaktrechen.
Das Magnetsystem mit seinen Schaltgliedern besteht demnach aus einfachen Teilen,
die fertigungsgemäß wenig aufwendig und einfach herzustellen sind. Der U förmige
einstückige Kunststoffrelaissockel ist so ausgebildet, daß er beiderseits in Schlitze
einlegbare Kontaktfedern aufnehmen
kann. In diese können wahlweise
Arbeits-, Ruhe- oder Umschaltekontaktfedersätze eingelegt werden. Durch die U-förmige
Ausbildung des Kunststoffrelaissockels entfallen auch die Stützplatten für dic Kontaktfedern,
da sich die Kontaktfedern an Nasen der U-Schenkel mit ihrer Vorspannung abstützen
können. Der Kunststoffrelaissockel mit seinen eingelegten Kontaktfedern bildet somit
eine in sich prüfbare Baueinheit. Durch die Zusammenfügung der beiden bereits fertiggeprüften
Bauteile, des Magnetsystems mit Anker und des Relaissockels mit Kontaktfedersätzen
und Schaltrechen, wird eine große Anzahl von Relaistypen mit unterschiedlichen Kontaktforderungen
und Schaltzeiten für die verschiedensten Spannungen bei einfachster Lagerhaltung
ermöglicht. Dadurch ist es möglich, fertiggeprüfte Relaissockel mit auf beiden Seiten
als Arbeits-, Ruhe-oder Umschaltekontakte ausgebildete Kontaktfedersätze auszuführen
und so Lager- oder versandmäßig bereitzustellen. Hierfür sind folgende Grundtypen
für den Federsatzaufbau vorhanden: maximal sechs Arbeitskontakte oder maximal sechs
Ruhekontakte oder maximal vier Umschaltekontakte. Dadurch, daß das Magnetsystem
ebenfalls eine für sich abgeschlossene und prüfbare Baueinheit bildet, benötigt
man auch nur für die gebräuchlichen Betriebsspannungen, z. B. für 2, 4, 6, 12, 24,
48, 60, 120 und 220 Volt, die notwendigen unterschiedlichen Wicklungen. Diese bereits
geprüften Magnetsysteme können Lager- oder versandmäßig bereitgestellt werden. Durch
diese beiden Möglichkeiten ergibt sich eine große Anpassungsfähigkeit an alle gewünschten
Schaltungsaufgaben derart, daß in Reparatur- oder auch Montagewerkstätten die Magnetsysteme
mit den verschiedenen Wicklungen und die Relaissockel mit den verschiedenen Federsätzen
nach den notwendigen Schaltungsaufgaben zusammengesetzt kombiniert werden können.
Durch die besondere Ausformung der Kontaktanschlüsse als Lötfahnen bzw. Kontaktmesser
ist es möglich, die Relaissockel unmittelbar in die Rastermaße der international
genormten gedruckten Schaltungen mit dem Rastermaß von 2,54 mm mittels Tauchlötung
einzulöten.
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Die Erfindung wird an Hand von Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen
zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht eines Längsschnittes durch das Relais mit geschnitten
gezeichneter Schutzkappe, in wesentlich vergrößerter Darstellung, F i g. 2 eine
Draufsicht auf das Relais in zwei Teilschnitten bei geschnitten gezeichneter Schutzkappe
in vergrößerter Darstellung, F i g. 3 eine Seitenansicht des Relais bei geschnitten
gezeichneter Schutzkappe in vergrößerter Darstellung, F i g. 4 eine Seitenansicht
eines Schnittes durch das Relais ohne Kontakte mit geschnitten gezeichneter Schutzkappe
in vergrößerter Darstellung, F i g. 5 eine Ansicht auf die Kontaktmesserseite des
Relais in vergrößerter Darstellung, F i g. 6 eine Ansicht auf die Kontaktmesserseite
des Relaissockels in vergrößerter Darstellung, F i g. 7 eine Seitenansicht der Fassung,
geschnitten gezeichnet und in vergrößerter Darstellung, F i g. 8 einen Ausschnitt
aus einer mit einem Rastermaß versehenen Platte mit gedruckter Schaltung in vergrößerter
Darstellung, F i g. 9 einen Ausschnitt aus einer Relaisschiene in vergrößerter Darstellung,
F i g. 10 ein lösbar in einer Relaisschiene eingebautes Relais (in natürlicher Größe),
von der Seite her gesehen, F i g. 11 ein fest in einer Relaisschiene eingebautes
Relais, von der Seite her gesehen, F i g. 12 ein lösbar in eine Platte, z. B. mit
gedruckter Schaltung, eingebautes Relais von der Seite her gesehen, F i g. 13 ein
fest in eine Platte, z. B. mit gedruckter Schaltung, eingebautes Relais, von der
Seite her gesehen.
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In F i g. 1 ist mit 1 ein Magnetsystem bezeichnet, das mit
seinem Kern 2 senkrecht zu der Längsrichtung der Kontaktfedern 3, 4, 5, 6, 7 und
8 angeordnet ist. Der magnetische Eisenkreis besteht aus dem Kern 2, der in bekannter
Weise mit den beiden aus einem Stück hergestellten Jochschenkeln 9 und
10
verbunden ist. Daraus ergibt sich für den magnetischen Kreis eine E-Form.
Zwischen den Flanschen 11 und 12 ist die Wicklung 13 in bekannter Weise angeordnet.
An dem oberen Ende des linken Jochschenkels 10 ist der flache Klappanker
14 vermittels des Lager- und Anschlagbügels 15 gelagert. Der Lager- und Anschlagbügel
15 ist durch zwei Rohrniete 16 im linken Jochschenkel 10 gehalten.
Der Klappanker 14 weist an der Lagerstelle am Jochschenkel 10 zwei
Schlitze 17 auf, in die zwei Lappen des Lager- und Anschlagbügels
15 eingreifen. An dem Ende 18 des Klappankers 14 sind ebenfalls
zwei Schlitze angeordnet, in die die Führungsnasen 19 des Schaltrechens 20 hineinragen.
Der Hub des Ankers 14 kann durch Verbiegen der Nase 31 des Anschlagbügels 15 eingestellt
werden. Vermittels einer Senkschraube 21 wird das komplette Magnetsystem
in der Gewindedüse 22 des Jochschenkels 10 gehalten. Das dem freien Ankerende
18 gegenüberliegende Ende 23
des Jochschenkels 9 weist eine vergrößerte
Polfläche zur besseren Ausnutzung der Anzugs- und Haltekraft des Magnetsystems auf.
über das gesamte Relais ist eine Schutzkappe 24 geschoben, die aus durchsichtigem,
dünnwandigem Isolierstoff besteht. Die Relaiskappe 24 kann ebenso in bekannter Weise
aus abschirmendem Material hergestellt sein. Sie umgreift lösbar mit Rastvorspannung
den Isolierstoffkörper 25 an seinem Umfangsbund 26 derart, daß die Kontakte
3 bis 8 und das Magnetsystem staub- undfeuchtigkeitsgeschützt sind.
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In F i g. 2 ist eine Draufsicht auf das Relais in zwei Teilschnitten
gezeigt. Der aus wärmebeständigem Kunststoff bestehende Relaiskörper 25 weist seitlich
je eine Fläche 27 und 28 auf, an denen sich Federabstützungen 29 und
30 befinden. In dem Isolierstoffkörper 25 sind weiterhin seitlich Schlitze 32 angeordnet,
die zur Aufnahme der Kontaktfedern, z. B. 3, dienen. Die Ut- und Steckfederenden
33 weisen zum Einlegen eines Drahtes Ausnehmungen 34 auf. Die Löt- und Steckfederenden
33 laufen in Messerteile oder Steckzungen 35 aus, die sich zum Einstecken in eine
Fassung oder zum Einlöten in eine Platte mit gedruckter Schaltung eignen. An jeder
Kontaktfeder 3 bis 8 befinden sich auf der einen Seite die angeschweißten und unterschiedlich
geformten Löt- und Steckfederenden 33 mit zwei darin eingeprägten Rastkörnern 36
und auf der anderen Seite die Edelmetallkontakte 37. Jede der Kontaktfedern 3 bis
8 wird an den Löt- und Steckfederenden 33 in einen Schlitz 32 des Isolierkörpers
25 mit Rastkörnerdruck fest eingedrückt und mit Kunstharz verklebt. Zur
seitlichen
Sicherung der Kontaktfedern 3 bis 8 gegen Herausdrücken dienen die stramm eingeschobenen
und mit Kunstharz verklebten Isolierstege 38, die sich in den Nuten 39 der Kontaktfedern
halten.
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F i g. 3 zeigt das Relais in seitlicher Darstellung mit geschnittener
Kappe und Sicht auf die Kontaktfedern. Die mittleren Kontaktfedern 4 und 7 sind
auf der einen Seite mit Abs.tützkanten 40 (F i g. 2) und den Abbiegungen 41 zur
Aufnahme des aus Isolierstoff bestehenden Schaltrechens 20 ausgebildet. Der Schaltrechen
20 hängt bei einer Ausrüstung des Relais mit vier Umschaltekontakten in den vier
mittleren Kontaktfedern 4 und 7 und stützt sich dabei an den Abstützkanten 40 und
den Abbiegungen 41 ab. Er ist somit gegen Herausfallen gesichert. Jede der Kontaktfedern
3 bis 8 weist einen Justiervorspannungsknick auf, durch den sich die einzelnen Kontaktfedern
je nach Schaltstellung des Schaltrechens 20 auf die Federabstützungen 30 auflegen
können. So legt sich z. B. die Kontaktfeder 8 bei abgefallenem Relaisanker 15 auf
die äußere Federabstützung 30' auf. Dagegen legt sich bei angezogenem Relaisanker
z. B. die Kontaktfeder 6 auf die Federabstützung 30" auf. Die mittlere Kontaktfeder
7 kann sich durch ihre größere Vorspannung jedoch nur bei abgenommenem Schaltrechen
20 auf die Federabstützung 30" auflegen, wenn das Magnetsystem vom Isolierstoifkörper
25 bei einer Demontage entfernt wurde. Zur Betätigung der die vier Umschaltekontakte
bildenden Kontaktfedern 3 bis 8 dienen die Stege des Schaltrechens 20. Beim Anziehen
des Klappankers 14 wird der Schaltrechen 20 nach unten gedrückt, so daß sich die
mittleren Federn 4 und 7 von der Ruhekontaktseite der Kontaktfedern 3 und 6 abheben
und an die Kontaktfedern 5 und 8 der Arbeitskontaktseite anlegen.
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F i g. 4 zeigt das Relais etwa in der Darstellung nach F i g. 1. In
dem Isolierkörper 25 befinden sich zwei Gewindebuchsen 42, die zur Montage des Relais,
z. B. in einer Montageschiene, dienen. Die Gewindebuchsen 42 sind in dem Isolierkörper
25 eingebördelt und mit einer Sicherung gegen Verdrehen versehen. Die vier Wicklungsanschlüsse
des Magnetsystems sind ebenfalls als flache Löt-Steckzungen 33' auf der einen Seite
ausgebildet. Die andere Seite 43 dient zum Anlöten der Wickelenden. Den festen Sitz
im Isolierkörper 25 erhalten die Löt-Steckzungen 33' durch Verschränken ihrer Enden
43 um einen geringen Winkel.
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F i g. 5 zeigt das Relais von der Kontaktmesserseite her gesehen.
Wie bereits erwähnt, sind in dem Isolierkörper 25 seitlich Schlitze angebracht,
in die die Kontaktfedern 3 bis 8 unter Rastkörnerdruck eingeschoben und dort mit
Kunstharz verklebt werden. Die Schlitze sind von unterschiedlicher Länge, und die
Enden 33 der Kontaktfedern 3 bis 8 bzw. die Enden 33' der Spulenanschlüsse sind
in ihrer Lage so angeordnet, daß sie in das genormte Rastermaß einer Platte mit
gedruckter Schaltung passen.
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F i g. 6 zeigt eine Fassung 44, deren Einteilung in bezug auf die
Lage der Kontaktfedern 45 (F i g. 7) so gewählt ist, daß die in ein genormtes Rastermaß
passenden Kontaktmesser 33 und 33' (z. B. F i g. 5) in die Kontaktfedern 45 einsteckbar
sind.
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F i g. 7 zeigt die Fassung 44 im Schnitt, von der Seite her gesehen.
Die Fassung 44 besteht aus einem einstückig gepreßten oder gespritzten Teil, das
öffnungen 46 aufweist, die in bekannter Weise zur Aufnahme der Kontaktfedern 45
mit ihren Löt- und Steckfederenden 47 dienen. Die Kontaktfedern 45 legen sich mit
großer Vorspannung gegen. `die Seitenwände der Vertiefungen 46 an, s6, daß ein hoher
Kontaktdruck beim Einstecken eines Relais in die Fassung 44 an dem Löt- und Steckfederehde
33 bzw. 33' des Relais auftritt. Die Löt- und Steckfedereriden 47 der Fassung 44
sind genau wie "beider Relaisausführung für den Anschluß von Drahtkabel bzw. für
das Einstecken in Platten mit gedruckter Schaltung ausgebildet. Die Enden 47 der
Kontaktfedern 45 sind zum Zwecke der Halterung nach Durchstecken durch die Öffnung
50 der Fassung 44 in einem bestimmten Winkel verschränkt. Mit Schrauben 48 kann
die Fassung 44 an einer Platte bzw. Relaisschiene 49 befestigt werden.
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F i g. 8 zeigt einen Ausschnitt aus einer Platte mit gedruckter Schaltung
mit den für die Einsteckung des Relais bzw. der Fassung 44 vorgesehenen Lötaugen
52. Die Lötaugen 52 liegen auf dem genormten Raster und sind mit einem Loch 53 versehen.
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F i g. 9 zeigt einen. Ausschnitt aus einer Relaisschiene oder einer
Platte 49, in den eine Fassung 44 eingesetzt werden kann. Die Bohrungen 55 dienen
dabei zur Befestigung der Fassung 44 mittels Schrauben 48.
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In F i g. 10 ist ein lösbar, z. B. steckbar, in einer Relaisschiene
49 eingebautes Relais von der Seite her gezeigt. Die Fassung 44 ist, wie bereits
beschrieben, vermittels der Schraube 48 an einer Platte oder Relaisschiene 49 befestigt.
An den Löt- oder Steckenden 47 der Fassung 44 kann ein Kabelstamm 56 befestigt werden.
Das Relais ist in die Fassung 44 einsteckbar und aus dieser jederzeit wieder herauszuziehen.
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F i g. 11 zeigt ein fest in einer Relaisschiene 49 eingebautes Relais,
bei dem das Relais, wie in F i g. 5 gezeigt, vermittels Schrauben 57 in den eingerollten
Gewindedüsen 42 befestigt ist.
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F i g. 12 zeigt eine Ausführung des Einbaues eines Relais, bei dem
dieses lösbar in. eine Platte 54 mit gedruckter Schaltung eingesetzt werden kann.
In die Platte 54 ist in die entsprechenden Lötaugen 52 (s. F i g. 8) der gedruckten
Schaltung die Fassung 44 mit ihren Lötenden 47 eingesteckt. In die Fassung 44 kann
das Relais in bekannter Weise eingesteckt werden. Zum Abfangen des Einsteckdruckes
kann die Fassung 44 vermittels einer Schraube 48 in, bereits beschriebener Art und
Weise an einer Platte 49 befestigt sein, die wiederum mit einer Schraube 58, die
durch die Abstandsbuchse 59 hindurchgesteckt ist, mit der Platte 54 mit gedruckter
Schaltung verbunden ist.
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F i g. 13 zeigt ein. fest in einer Platte 54 mit gedruckter Schaltung
eingebautes Relais, das mit seinen Lötenden 33 bzw. 33' in die Augen. 52 der Platte
54 mit gedruckter Schaltung eingesetzt ist. Zwecks Entlastung der Lötenden 33 bzw.
33' kann das Relais in bereits geschilderter Weise vermittels einer Schraube 57
an einer Platte 49 befestigt werden, die wiederum durch eine durch eine Abstandsbuchse
59' hindurchgehende Schraube 58 mit der Platte 54 mit gedruckter Schaltung verbunden
ist.