DE1253823B - - Google Patents

Description

DEUTSCHES -^ffY^ PATENTAMT

^Wp^v Deutsche Kl.: 21 g - 4/01

AUSLEGESCHRIFT ^₈₂₃

Aktenzeichen: S 98678 VIII c/21 g

1 253 8 2 3 Anmeldetag: 5. August 1965

Auslegetag: 9. November 1967

Die Erfindung bezieht sich auf elektromagnetische Relais mit zweischenkligem, im wesentlichen U-förmigem Kernjochsystem, dessen offene Seite von einem oder mehreren Ankern überbrückbar ist, insbesondere auf Koppelrelais für Fernmeldeanlagen.

Koppelrelais werden in großer Anzahl zum Aufbau der für die Fernsprechverbindung wesentlichen Koppelfelder benötigt und haben die Aufgabe, an einem der Kreuzungspunkte eines solchen Koppeifeldes eine bestimmte Anzahl von Kontakten durchzuschalten. Sie unterscheiden sich dabei von anderen Funktionsrelais nur insofern, als die Koppelrelais untereinander in ihrer Bauform auch bezüglich der Windungszahlen und der Kontaktfedersätze, die bei den übrigen Relais den besonderen Anforderungen der einzelnen Aufgaben angepaßt werden, völlig übereinstimmen.

Für die Betätigung einer Vielzahl von Kontaktsätzen durch ein Relais sind im wesentlichen zwei verschiedene Systeme bekannt. Einmal werden die in beliebiger Anzahl neben- und übereinandergeschichteten Kontakte durch einen einzelnen, mit entsprechender Kraft angezogenen Anker betätigt. Bei dieser Anordnung sind die auftretenden Justierprobleme der Kontaktfedern und das erforderliche, genau bearbeitete Betätigungsglied als Nachteil zu nennen. Das andere bekannte Prinzip verwendet eine Vielzahl von einzelnen Ankern, die alle von der gleichen Spule erregt und von dem gleichen Flußkreis angezogen werden und die gleichzeitig Kontakt sind. Diese Relais haben den Vorteil großer Anzugsgeschwindigkeiten, da die Anker außerordentlich geringe Massen haben.

Die Erfindung bezweckt, ein Relais zu schaffen, das die Vorteile der geringen Ankermassen ausnutzt, ohne daß deshalb der Anker gleichzeitig Kontakt wird. Gleichzeitig soll durch die Anordnung der Kontaktfedern eine Justierung in ihrer Lage zu dem oder den Ankern überflüssig werden.

Erreicht wird dieser Zweck dadurch, daß erfindungsgemäß der oder die Anker senkrecht zu den Schenkeln geradlinig bewegbar und an einem der Schenkelenden gelagert sind und daß der andere Schenkel mit seinem Ende den erstgenannten um mindestens die halbe Ankerbreite überragt.

Eine solche Anordnung zeigt gegenüber dem Bekannten verschiedene Vorteile. Zunächst sind alle Anker geradlinig bewegbar, d. h., daß die bei den sonstigen Klappankerrelais üblichen besonderen Lagerstellen für eine eindeutig definierte Drehung des Ankers mit den Nachteilen der Abnutzung überflüssig werden. Es entstehen bei dieser geradlinigen Be-Elektromagnetisches Relais mit Stiftankern

Anmelder:

Siemens Aktiengesellschaft,

Berlin und München,

München 2, Wittelsbacherplatz 2

Als Erfinder benannt:

Hans Eder, München;

Carl Centmaier, Unterpfaffenhofen;

Alois Mühling, München

wegung auch keine RelatLvbewegungen der zusammenarbeitenden beweglichen Teile zueinander, so daß

ao keine Reibkräfte zu überwinden sind. Da an einem U-förmigen Joch in der beschriebenen Weise eine nur von der beliebig wählbaren Breite des Joches abhängige Anzahl von Ankern angeordnet werden kann, kann jedem Kontaktfedersatz ein eigener Anker zugeordnet werden, so daß keine zusätzlichen Betätigungsglieder und keine Justierung erforderlich ist, da alle Federn in ihrer Ruhelage mit Vorspannung an einem Anschlag anliegen können. Ein weiterer Vorteil ist, daß der Anker deshalb, weil er nicht selbst Kontaktglied ist, mit einem viel geringeren Aufwand bezüglich der Fertigungstoleranzen hergestellt werden kann, da er weder eine Kontaktstelle haben noch eine Rückfederungskraft aufbringen muß. Diese Aufgaben werden von den relativ leicht herzustellenden Kontaktfedersätzen übernommen, die nun ebenfalls deshalb, weil der Anker nicht Kontaktglied ist, in beliebiger Lage außerhalb des Relais angeordnet werden können und in besonders vorteilhafter Weise auswechselbar sind.

Zweckmäßigerweise können die Anker zylinderförmig ausgebildet sein. Diese Form ist relativ leicht herzustellen und erleichtert auch die Herstellung der für die Lagerung der Anker erforderlichen Aufnahmen.

Dabei kann die den längeren Jochschenkeln zugekehrte Seite der Anker gegenüber dem Führungsbereich verbreitert sein. Dieses verbreiterte Ende bildet einmal einen Anschlag gegenüber der von den Kontaktfedern aufzubringenden Rückzugskraft und zum anderen einen günstigen Querschnitt für das Ansprechen auf den durch das Joch und über den Luftspalt fließenden Erregerfluß.

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Zur Erzielung einer günstigen Auflage kann der der Ankerlagerung und -führung dienende Schenkel an seinem freien Ende rechtwinkelig auf den anderen Schenkel zu abgebogen sein. Die Anker können damit auf beliebiger Länge eine ebene Auflage finden, die ein Kippen oder Verkanten im Laufe der Bewegung verhindert.

Zweckmäßigerweise kann das abgebogene freie Ende mit Prägungen versehen sein, die der Form der Anker angepaßt sind. Durch derartige Prägungen sinken die Anker über einen gewissen Bereich in ihr Gegenlager ein, d. h., die Berührungsfläche zwischen Anker und Joch wird größer und bildet einen günstigeren Flußübergang.

Gemäß einem weiteren Gedanken der Erfindung können die Anker von einem Kunststoffteil in ihren Lagern gehalten sein das gleichzeitig Träger der Kontaktfedern ist. Kunststoffteile können wegen ihrer leichten Verarbeitbarkeit, insbesondere durch Spritzen, in beliebiger Form hergestellt werden und bilden eine gute Isolation zwischen den verschiedenen Stromkreisen. So kann also auf diese Weise eine einfache Auswechselbarkeit der Kontaktfedern und der Anker erzielt werden, wobei gleichzeitig mit der leichten Montierbarkeit bereits Vorteile für die Herstellung des Relais verbunden sind.

Das Kunststoffteil kann formschlüssige Aufnahmen zur Halterung der Kontaktfedern haben. Es ist ohne weiteres möglich, Schlitze mit Raststellen oder anderen Ausnehmungen oder Erhebungen im Verlauf des Spritzvorganges herzustellen, die ein einfaches Einschieben der Kontaktfedern erlauben. Zur Aufnahme eines Kontaktfedersatzes können zweckmäßigerweise öffnungen vorgesehen sein, in die alle Kontaktfedern unter Dazwischenschieben eines oder mehrerer aus Kunststoff bestehender Füllstücke, die ihre Lage verriegelt, eingeführt werden.

Zur Übertragung der Ankerkräfte auf die Kontaktfedern können die Anker mit ihnen fest verbundene Kunststoffteile tragen, die je ein freies Ende einer beweglichen Kontaktfeder umgreifen. Diese Kunststoffteile können zweckmäßigerweise auf das dem verbreiterten Ankerende abgekehrte Ende aufgepreßt sein und eine Aufnahmeöffnung für das freie Ende einer beweglichen Kontaktfeder haben.

Zweckmäßigerweise kann ein derartiges Relais derart ausgebildet werden, daß Kembleche und Joch gleichzeitig Trägerbauteil sind. Die einstückig miteinander hergestellten oder durch Schrauben oder andere lösbare Verbindungsarten fest miteinander verbundenen Teile haben eine ausreichende Festigkeit, um die Spule und die Kontaktfedersätze mit ihren Isolierstoffträgern ohne zusätzliche Bauteile zu halten.

Besonders für Koppelrelais erscheint es dann vorteilhaft, wenn die Kembleche mehrerer Relais einstückig hergestellt sind. Das dabei herzustellende kammartige Bauteil, bei dem nebeneinander von einem Verbindungssteg mehrere als Kernbleche je eines Relais dienende Ansätze parallel zueinander hervorragen, kann dann gleichzeitig Träger der ganzen Baugruppe werden. Vorzugsweise werden nämlich in einem Koppelfeld in jeder Koordinate eine dekadische Anzahl von Relais benötigt, so daß die Montage derartiger Koppelfelder erheblich vereinfacht wird, wenn die Relais in Baugruppen von jeweils fünf Stück gemeinsam hergestellt und auch montiert werden.

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Selbstverständlich kann der gleiche Effekt erzielt werden, wenn die Joche mehrerer Relais einstückig hergestellt sind. Bei besonderen Anforderungen an die Festigkeit ist es auch möglich, sowohl die Joche als auch die Kernbleche einer Baugruppe von Relais einstückig herzustellen, da dann zwischen zwei nebeneinander angeordneten Relais je zwei Verbindungsstege zwischen den beiden Metallteilen verbleiben.

Da derartige Relais, insbesondere in Koppelfeldern, eine Vielfachverdrahtung benötigen, erscheint es zweckmäßig, mehreren Kernblechen ein gemeinsames Isolierstoffteil als Träger einer internen Verdrahtung zuzuordnen. Die Herstellung der internen Verdrahtung, nämlich eine lineare Vielfachung aller gleichnamigen Kontakte aller Relais in einem Koppelfeld, bedeutet normalerweise einen relativ großen Montageaufwand, der durch Anbringen eines maschinell vorgefertigten Verdrahtungsbauteiles verringert werden kann.

Besonders vorteilhaft kann dies durch Einlegen von Blechstreifen in das Kunststoffteil geschehen. Derartige Blechstreifen können so ausgeformt werden, daß für den Anschluß der Verdrahtung an die Kontaktfedern überstehende Lappen oder Ansätze vorgesehen sind, die an den Ort der lötseitigen Enden der Kontaktfedern ragen und dort durch Federkraft, durch Steckverbindung oder durch Löten oder Schweißen eine Kontaktverbindung eingehen.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Die Figur zeigt einen Streifen von fünf nebeneinander angeordneten erfindungsgemäßen Relais. Jedes Relais besteht aus einem Kernblech 1, das zungenartig durch die Mittelachse der Spule ragt, und einem Joch 2, das die Spule außen umgreift. Alle Kernbleche 1 der Relais haben einen gemeinsamen Verbindungssteg 3, der einmal als Anschlag für die auf das Kemblech 1 aufgeschobenen Spulen 4 und zum anderen als starre Verbindung zwischen den Kernblechen der einzelnen Relais und damit als Träger der gesamten Baugruppe dient. Die Joche 2 sind so ausgebildet, daß sie die Spulen 4 an einer Seite umfassen, wobei ein nicht gezeigter unterer Teil parallel zu dem Verbindungssteg 3 verläuft und mit diesem verschraubt ist. Das obere Ende der Joche ist auf das Kemblech zu abgewinkelt und bildet eine parallel der Ankerbewegung verlaufende Ebene 5. Die Anker 6 sind stiftartig mit zylindrischem Querschnitt ausgebildet und haben in Prägungen 7, die in ihrem Durchmesser dem zylindrischen Querschnitt angepast sind, günstige Ubergangsstellen für den Erregerfluß. Ebenfalls zylindrisch ausgeführte Verstärkungen 8 des einen Ankerendes werden bis zum Anschlag von dem Kemblech 1 bei Erregen der Spule angezogen. Auf ihrem anderen Ende aufgepreßte Kunststoffteile 9 dienen zur Übertragung der Ankerbewegung auf die Kontaktfedem 10. Ein Kunststoffteil 11 umfaßt mit seinem oberen speziell ausgeformten Ende 12 sowohl alle Anker als auch die obere Abbiegung des Joches 2 und dient der Führung und Lagerung der Anker 6, die über einen Luftspalt an die Prägungen 7 angekoppelt sind. Das untere Ende des Kunststoffteils 11 ist kastenartig ausgeformt und hat in einem parallel zu Kemblech und Joch verlaufenden Durchbruch 13 Aufnahmen für die Kontaktfedern 10, die mit Hilfe eines Füllstückes 14 in dem Durchbruch 13 gehalten und von einer Nase dort verriegelt werden. Die beweglichen Kontakt-

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federn 10 des Relais ragen mit ihren oberen Enden 16 in Durchbrüche der Kunststoffteile 9, so daß sie bei Bewegungen der Anker 6 ebenfalls bewegt werden. Die festen Kontaktfedern 17 liegen mit Vorspannung gegen einen Steg 18 des Kunststoffteils 11 an und werden bei Betätigung der Kontaktfedern 16 durch die Anker 6 von diesem abgehoben. Der Kontaktfedersatzaufbau ist also auswechselbar, einmal durch Herausziehen des Füllstückes 14, womit sämtliche Kontaktfedern frei werden, und zum anderen durch Lösen des Kunststoff teils 11 vom Relais, womit sowohl Kontaktfedern als auch Anker abgehoben werden können. Ein allen Relais gemeinsames Kunststoffteil 19 ist unterhalb der Spulen 4 längs der Kunststoffteile 11 mit eingelagerten Kontaktfedersätzen vorbeigeführt. Es trägt eine Anzahl von Blechstreifen 20, die der internen Verdrahtung zwischen den Relais dienen und die mit Hilfe von Ansätzen 21 mit den lötseitigen Enden 22 der Kontaktfedern verbunden werden. An der Rückseite der Spulen vorgesehene Isolierstoffansätze 23 dienen als Träger zusätzlicher Bauteile, wie beispielsweise von Gleichrichtern 24, die den einzelnen Koppelpunkten zuzuordnen sind. Derartige Relais können selbstverständlich auch mit anderen Kontaktfedersatzaufbauten hergestellt werden, da es ohne weiteres möglich ist, die Kontaktfedern bei anderer Ausformung des Kunststoffteiles 11 in drei Ebenen zu schichten und so auch Umschalte- oder Folgeumschaltekontakte zu bilden. Patentansprüche:

1. Elektromagnetisches Relais mit zweischenkligem, im wesentlichen U-förmigem Kernjochsystem, dessen offene Seite von einem oder mehreren Ankern überbrückbar ist, insbesondere Koppelrelais für Fernmeldeanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Anker senkrecht zu den Schenkeln geradlinig bewegbar und an einem der Schenkelenden gelagert sind und daß der andere Schenkel mit seinem Ende den erstgenannten um mindestens die halbe Ankerbreite überragt.

2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anker zylinderförmig ausgebildet sind.

3. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem längeren Jochschenkel zugekehrte Seite der Anker gegenüber dem Führungsbereich verbreitert ist.

4. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der der Ankerlagerung und -führung dienende Schenkel an seinem freien Ende rechtwinkelig auf den anderen Schenkel zu abgebogen ist.

5. Relais nach Anspruch 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das abgebogene freie Ende mit Prägungen versehen ist, die der Form der Anker angepaßt sind.

6. Relais nach Anspruch 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Anker von einem Kunststoffteil in ihren Lagern gehalten sind, das gleichzeitig Träger der Kontaktfedern ist.

7. Relais nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffteil formschlüssige Aufnahmen zur Halterung der Kontaktfedern hat.

8. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Anker ein mit ihm fest verbundenes Kunststoffteil trägt, das ein freies Ende einer beweglichen Kontaktfeder umgreift.

9. Relais nach einem oder mehreren der vohergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Kernblech und Joch gleichzeitig Trägerbauteile sind.

10. Relais nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kernbleche mehrerer Relais einstückig hergestellt sind.

11. Relais nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Joche mehrerer Relais einstückig hergestellt sind.

12. Relais nach Anspruch 9 oder 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß mehreren Kernblechen ein gemeinsames Isolierstoffteil als Träger einer internen Verdrahtung zugeordnet ist.

13. Relais nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß als interne Verdrahtung in das Kunststoffteil eingelegte Blechstreifen dienen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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