DE1639232B1

DE1639232B1 - Electromagnetic relay

Info

Publication number: DE1639232B1
Application number: DE19671639232D
Authority: DE
Inventors: A Henry Morgan; Angel Henry Robert
Original assignee: Electronic Controls Inc
Current assignee: Electronic Controls Inc
Priority date: 1966-03-20
Filing date: 1967-03-19
Publication date: 1972-10-05
Also published as: GB1220999A; FR1559362A; US3418608A

Description

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais, dessen Magnetkreis eine Erregerspule, einen Spulenkern mit außerhalb der Spule sich fortsetzenden Polstücken sowie einen Anker umfaßt und dessen von einer Tragstruktur gehaltenes Kontaktsystem aus einem mit dem Anker in Eingriff stehenden bewegbaren Kontakt sowie diesem zugeordneten festen Kontakten besteht.The invention relates to an electromagnetic relay, the magnetic circuit of which is an excitation coil, a coil core with pole pieces continuing outside the coil and an armature and of which a support structure held contact system comprising a movable contact system which is in engagement with the armature Contact as well as permanent contacts assigned to it exists.

Bei einem derartigen, aus der USA.-Patentschrift 3 226508 bekannten Relais ist die Spule senkrecht zum Kontaktsystem, d.h. in Bewegungsrichtung der Schalterkontakte, angeordnet, und die Betätigung der bewegbaren Kontakte erfolgt über einen in der Spule hin- und herbewegbaren Kern, der eine Öffnung in dem Kontaktgehäuse durchsetzt. Infolge der genannten Anordnung der Spule relativ zu den Kontakten hat das bekannte Relais eine erhebliche Bauhöhe. Außerdem läßt sich das Kontaktgehäuse wegen des durch eine Wand hindurchgeführten Betätigungselements für die bewegbaren Kontakte nicht dicht abkapseln, so daß die Kontakte den schädlichen Einflüssen von der Umgebung und insbesondere von der Spulenisolierung ausgesetzt sind.In such a relay known from US Pat. No. 3,226,508, the coil is vertical to the contact system, i.e. in the direction of movement of the switch contacts, and the actuation of the movable contacts takes place via a core that can be moved back and forth in the coil and has an opening in it penetrated the contact housing. As a result of the aforementioned arrangement of the coil relative to the contacts the well-known relay a considerable height. In addition, the contact housing can because of the not tightly encapsulate an actuating element passed through a wall for the movable contacts, so that the contacts are protected from harmful influences from the environment and especially from the coil insulation are exposed.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Relais zu schaffen, das bei gleichen Abmessungen und Eigenschaften der Kontakte einen wesentlich geringeren Platzbedarf aufweist als das bekannte Relais, das insbesondere flach ist und sich daher zum Einbau in gedruckte Schaltungen eignet. Dabei soll der Kontaktraum dicht abkapselbar sein.The object of the invention is to create a relay that has the same dimensions and properties the contacts has a much smaller footprint than the known relay, which in particular is flat and therefore suitable for installation in printed circuits. The contact area should be tight be encapsulated.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das eingangs genannte elektromagnetische Relais derart ausgestaltet, daß die Spule mit ihrem Kern in Längsrichtung parallel zum Kontaktsystem und senkrecht zur Bewegungsrichtung des Ankers angeordnet ist und daß die Polstücke unter Einhaltung von einem Luftspalt bzw. zwei Luftspalten zwischen ihren Enden und dem Anker von den Enden des Kernes aufeinander zu gerichtet sind.To solve this problem, the aforementioned electromagnetic relay is designed in such a way that that the coil with its core in the longitudinal direction parallel to the contact system and perpendicular to the direction of movement of the armature is arranged and that the pole pieces in compliance with an air gap or two air gaps between their ends and the armature directed from the ends of the core towards each other are.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnungen beschrieben. Darin zeigtPreferred embodiments of the invention are described below with reference to the drawings. In it shows

F i g. 1 eine vergrößerte Draufsicht auf eine bevorzugte erfindungsgemäße Relaisausbildung, wobei die obere Abdeckung entfernt ist und gewisse Bereiche des Aufbaus fortgebrochen und im Schnitt gezeigt sind,F i g. 1 is an enlarged plan view of a preferred embodiment of the relay according to the invention, the top cover is removed and certain areas of the assembly are broken away and shown in section are,

F i g. 2 eine Seitenansicht desselben Auf baus unter teilweiser Entfernung ihrer Seitenwand,F i g. 2 a side view of the same structure with partial removal of its side wall,

ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

F i g. 3 eine Endansicht des Auf baus gemäß F i g. 1 und 2 im selben Maßstab,F i g. 3 is an end view of the structure of FIG. 1 and 2 on the same scale,

Fig.4 eine Schnittansicht längs Linie 4-4 der F i g. 1 in größerem Maßstab,FIG. 4 is a sectional view taken along line 4-4 of FIG F i g. 1 on a larger scale,

F i g. 5 einen Schnitt längs Linie 5-5 der F i g. 2 in ungefähr demselben Maßstab wie F i g. 4,F i g. 5 shows a section along line 5-5 of FIG. 2 on roughly the same scale as FIG. 4,

F i g. 6 eine perspektivische Ansicht des magnetischen Kreises und damit verbundener Teile, aber getrennt vom Rest des Aufbaus der F i g. 1 bis 5,F i g. Figure 6 is a perspective view of the magnetic circuit and associated parts, but separated from the rest of the structure of FIG. 1 to 5,

F i g. 7 eine schematische Darstellung, ähnlich der der F i g. 2, in größerem Maßstabe einer abgeänderten Ausführung des erfindungsgemäßen magnetischen Aufbaus,F i g. 7 is a schematic illustration similar to that of FIG. 2, on a larger scale a modified one Execution of the magnetic structure according to the invention,

Fig.8 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, die in größerem Maßstab einen abgeänderten Aufbau ähnlich dem der F i g. 1 bis 6 zeigt,Fig.8 is a side view, partly in section, showing a modified structure similar to that of FIG. 1 to 6 shows

F i g. 9 eine Schnittansicht längs Linie 9-9 der Fig. 8,F i g. 9 is a sectional view along line 9-9 of FIG. 8;

Fig. 10 eine vergrößerte, der Fig. 1 ähnliche Draufsicht, die ein erfindungsgemäßes Relais mit einer abgeänderten Type eines magnetischen Betätigers zeigt,FIG. 10 is an enlarged view similar to FIG. 1 A plan view showing a relay according to the invention with a modified type of magnetic actuator shows,

F i g. 11 eine Seitenansicht des Aufbaus der Fig. 10,F i g. 11 is a side view of the structure of FIG. 10,

Fig. 12 eine Endansicht des Aufbaus der Fig. 10 und 11,FIG. 12 is an end view of the assembly of FIG. 10 and 11,

Fig. 13 eine weitere Schnittansicht längs Linie 13-13 der Fi g. 10 in größerem Maßstab und13 shows a further sectional view along line 13-13 of FIG. 10 on a larger scale and

Fig. 14 eine Schnittansicht längs Linie 14-14 der Fig. 13.14 is a sectional view taken along line 14-14 of FIG Fig. 13.

Alle in den Zeichnungen veranschaulichten Ausführungsbeispiele verwenden ein Paar Doppel- oder zweipoliger Schalter auf jeder Seite einer Betätigungsvorrichtung, so daß sich ein vierpoliges Umschaltrelais ergibt. Diese Gestaltung ist nur als Beispiel und nicht in einem einschränkenden Sinne zu verstehen. Die veranschaulichten Anordnungen sind etwas schmaler als die in der genannten USA.-Patentschrift 3 226 508 dargestellten und beschriebenen Schalteinheiten, jedoch können sie dieselbe allgemeine Konstruktion aufweisen.All of the embodiments illustrated in the drawings employ a pair of double or two pole switch on each side of an actuator, making a four pole changeover relay results. This design is only to be understood as an example and not in a restrictive sense. The illustrated arrangements are somewhat narrower than those in the referenced U.S. patent 3,226,508 switch units shown and described, however, they can have the same general construction exhibit.

Im Ausführungsbeispiel der F i g. 1 bis 6 sowie in allen veranschaulichten Ausführungsbeispielen ist ein langes schmales, allgemein mit 11 bezeichnetes Gehäuse verwendet, das vorzugsweise aus starrem Harzmaterial besteht und entweder eine der in der USA.-Patentschrift 3 226 508 dargestellten Form annehmen, aber auch nur aus einem geeigneten kontakttragenden Rahmen bestehen kann. Das Gehäuse besteht vorzugsweise, wie am leichtesten aus F i g. 4 ersichtlich ist, aus einer einstückig geformten Boden- und inneren Seitenwandeinheit 12, Oberwandteilen 14 und Endwänden 16. Die Seitenwand 13 ist vorzugsweise aus einem durchsichtigen, starren Harzmaterial gebildet und wird an dem Wandteil 12 durch Zusammenwirken mit Rinnen 15 gehalten, wobei die Rinnen 15 in Säulen 12 a an den entgegengesetzten Enden des Gehäuses parallel zur inneren Seitenwand und an der Kante der Bodenwandung der Gehäusewand 12 vorgesehen sind. Andere Seitenwandum-Schließungen können verwendet werden. Die Oberwandteile 14 sind durch einen Spalt in der Mitte des Gehäuses oberhalb einer starren Betätigungsstange 10 getrennt.In the embodiment of FIG. 1 through 6 as well as in all of the illustrated embodiments a long narrow, generally designated 11 housing is used, which is preferably made of rigid Resin material and either take one of the forms shown in U.S. Patent 3,226,508, but can also only consist of a suitable contact-bearing frame. The housing consists preferably, as is most easily seen from FIG. 4 it can be seen, from an integrally formed floor and inner side wall unit 12, top wall portions 14 and end walls 16. Side wall 13 is preferred formed from a transparent, rigid resin material and is attached to the wall portion 12 by Interaction with gutters 15 held, the gutters 15 in columns 12 a on the opposite Ends of the housing parallel to the inner side wall and at the edge of the bottom wall of the housing wall 12 are provided. Other sidewall closures can be used. The upper wall parts 14 are through a gap in the middle of the housing above a rigid actuating rod 10 separated.

Die Endwände 16 können vorteilhafterweise aus plattenförmigen Teilen aus demselben Harzmaterial wie das Gehäuse 12 zusammengesetzt sein. Von jeder der Endwandungen werden ein Paar im wesentlichen parallele, federnde leitende Kontakttragblätter 18 gehalten. Innerhalb der Endwandungen überlappen diese Blätter Endanschlüsse 18 α und werden in gutem elektrischem Kontakt mit denselben gehalten. In anderen Ausführungsformen können die Blätter und die Endanschlüsse als einstückige Bauteile hergestellt sein. Diese Tragblätter erstrecken sich Seite an Seite innerhalb der Endwandungen des Gehäuses durch dieselben und mit ihren Endanschlußverlängerungen nach außen über sie hinaus. Sämtliche Tragblätter erstrecken sich durch die Gehäusewand und in das Gehäuse in im wesentlichen koplanarer Zuordnung, und ihre Halterung im Gehäuse ist derart, daß sie voneinander isoliert sind. Nieten 20 halten die Endwände zusammen einschließlich aller Kontakttragblätter und der mit ihnen vereinigten Endanschlüsse, und sie verbinden die Endwände mit den Kopfwänden 14 und der Gehäusewand 12. Die Teile der Endwände sind so ausgebildet, daß sie die Nieten 20 von den Blättern 18 und den Anschlüssen 18 α und die Blätter und Endanschlüsse voneinander isolieren. Die zwei Paare federnder Tragblätter erstrecken sich in das Gehäuse von den gegenüberliegenden Endwandungen her aufeinander zu und enden kurz vor der Mitte. Die freien Enden der Blätter 18 werden von schlitzförmigen Einkerbungen der quer zu den Blättern angeordneten Betätigungsanordnung 10 aufgenommen. Die Bewegung des Betätigungsgliedes 10 aus der Ebene der Blätter heraus, d. h. senkrecht zur Ebene der Blätter 18, bewirkt eine Ablenkung der Blätter 18 und der von innen getragenen beweglichen Kontakte. Eine Vorspannung der Federblätter 18 bewirkt, daß sie sich innerhalb der nach außen offenen Einkerbungen der Betätigungsanordnung 10 halten und dieselbe gegen den Anschlag 12 b der Bodenwand drückt. Jedes Blatt 18 trägt einen Doppelkontakt, der in der Nähe des freien Endes angeordnet sind. Jeder untere Kontaktteil 22 wird durch die Betätigungsvorrichtung in seiner unteren Stellung veranlaßt, sich gegen einen feststehenden Kontakt 24 anzulegen und diesen gegen einen vom Federblatt 26 getragenen Kontakt zu verlagern. Die Blätter 26 erstrecken sich durch Endwandungen parallel zu den Blättern 18 und durch Endanschlüsse 26 a in ähnlicher Weise über die Endwandungen nach außen. Der obere Kontaktteil 28 jedes beweglichen Tragblattes 18 wird durch die Betätigung in der oberen Stellung veranlaßt, gegen den gegenüberliegenden feststehenden Kontakt 30 des biegsamen Tragblattes 32 zu drücken und denselben zu verlagern. Die Tragblätter 32 für die Kontakte 30 sind ähnlich den Tragblättern 18 und 26, verlaufen parallel zu denselben und erstrecken sich durch die Endwände des Gehäuses mittels Endanschlüssen 32 α. Alle Blätter 32 befinden sich in derselben Ebene und parallel zu der Ebene, in der sich alle Blätter 18 bzw. alle Blätter 26 befinden.The end walls 16 may advantageously be composed of plate-shaped parts made of the same resin material as the housing 12. A pair of substantially parallel resilient conductive contact support blades 18 are supported by each of the end walls. Within the end walls of these sheets overlap end terminals 18 α and kept in good electrical contact therewith. In other embodiments, the blades and end fittings can be made as one-piece components. These brackets extend side by side within the end walls of the housing, therethrough and with their end fitting extensions outwardly beyond them. All of the support blades extend through the housing wall and into the housing in substantially coplanar relationship, and their mounting in the housing is such that they are isolated from one another. Rivets 20 hold the end walls together, including any contact support leaves and their associated end terminals, and connect the end walls to head walls 14 and housing wall 12. Portions of the end walls are formed to remove rivets 20 from leaves 18 and terminals 18 α and isolate the blades and end connections from each other. The two pairs of resilient support blades extend into the housing from the opposite end walls towards one another and terminate just short of the center. The free ends of the blades 18 are received by slot-shaped notches in the actuating arrangement 10 arranged transversely to the blades. Movement of the actuator 10 out of the plane of the leaves, ie perpendicular to the plane of the leaves 18, causes the leaves 18 and the internally supported movable contacts to deflect. A bias of the spring leaves 18 causes them to hold within the outwardly open notches of the actuating assembly 10 and press the same against the stop 12 b of the bottom wall. Each sheet 18 carries a double contact, which are arranged near the free end. Each lower contact part 22 is caused by the actuating device in its lower position to bear against a stationary contact 24 and to displace this against a contact carried by the spring leaf 26. The leaves 26 extend through end walls parallel to the leaves 18 and through end connections 26 a in a similar manner over the end walls to the outside. The upper contact portion 28 of each movable support sheet 18 is caused by actuation in the upper position to press against the opposing fixed contact 30 of the flexible support sheet 32 and displace the same. The support leaves 32 for the contacts 30 are similar to the support leaves 18 and 26, run parallel to the same and extend through the end walls of the housing by means of end connections 32 α. All leaves 32 are in the same plane and parallel to the plane in which all leaves 18 or all leaves 26 are located.

Wie aus den Zeichnungen ersichtlich, ist die abgeschaltete Stellung des Relais die, in der die Kontakte 22 gegen die Kontakte 24 anliegen und die Kontakte 28 und 30 offen sind. Die vorgebogenen Federblätter 18 drängen die Betätigungsvorrichtung 10 in die in den F i g. 2 und 4 gezeigte Stellung. Die Federblätter 18 drängen die Stange 10 nach unten gegen einen Anschlag 12 b, der einstückig mit dem Gehäuse 12 ausgebildet ist, wodurch eine weitere Bewegung des Betätigungsgliedes auf den Boden der Gehäusewandstruktur 12 zu verhindert wird. In dieser Stellung wird, wie dargestellt, jedes der Blätter 18 abgebogen, so daß derAs can be seen from the drawings, the switched-off position of the relay is that in which the contacts 22 rest against the contacts 24 and the contacts 28 and 30 are open. The pre-bent spring leaves 18 urge the actuating device 10 into the position shown in FIGS. 2 and 4 position shown. The spring leaves 18 urge the rod 10 downward against a stop 12 b which is formed in one piece with the housing 12, as a result of which further movement of the actuating element towards the bottom of the housing wall structure 12 is prevented. In this position, as shown, each of the sheets 18 is bent so that the

Kontakt 22 nicht nur den Kontakt 24 berührt, sondern ihn tatsächlich infolge der Federung seines Tragblattes 26 etwas verlagert.Contact 22 not only touches contact 24, but actually touches it as a result of the resilience of its support sheet 26 shifted somewhat.

Die Kontakte 22 und 24 werden durch Aufwärtsbewegung der Betätigungsvorrichtung 10 geöffnet, wobei die Anlageschiene 26 b jedes Blatt 26 an weiterer Aufwärtsbewegung hindert und den Kontakt 24 zurückhält, dem Kontakt 22 unbegrenzt zu folgen. Ähnliche Schienen 32 b halten die Blätter 32 zurück und verhindern die Kontakte 30, den Kontakten 28 zu folgen, wenn diese Kontakte sich in der anderen Schaltstellung öffnen. Zwischenräume sind vorgesehen, so daß bei Aufwärtsbewegung das Betätigungsglied 10 schließlich durch die magnetischen Rahmenteile 42 und 44 angehalten wird. In dieser Stellung ist der Kontakt 22 vollkommen vom Kontakt 24 getrennt, und Kontakt 28 wird gegen Kontakt 30 genügend positiv bewegt, um letzteren leicht entgegen der Federung seines Tragblattes 32 zu verlagern und positiven Schalteingriff zu gewährleisten. Eine nichtmagnetisehe, mit dem mit der Betätigungsvorrichtung 10 verbundenen magnetischen Element 36 verbundene Zwischenplatte 36 a bewirkt das Vorhandensein eines kleinen magnetischen Spaltes zwischen den Rahmenteilen 42 und 44 und dem magnetischen Element 36, selbst wenn das Element 36 auf die Teile 42 und 44 zu gezogen wird. Dieser Spalt erleichtert die Rückkehr in die normale Stellung, wenn die Kraft von der Wicklung 48 abgeschaltet ist, selbst wenn remanenter Magnetismus im magnetischen Kreis infolge der Hystereseeigenschaften des magnetischen Materials zurückbleiben sollte.The contacts 22 and 24 are opened by upward movement of the actuator 10, whereby the contact rail 26 b of each sheet 26 prevents from further upward movement and the contact 24 retains unlimited 22 to follow the contact. Similar rails 32 b hold back the sheets 32 and prevent the contacts 30 from following the contacts 28 when these contacts open in the other switching position. Gaps are provided so that the actuating member 10 is finally stopped by the magnetic frame parts 42 and 44 on upward movement. In this position, the contact 22 is completely separated from the contact 24, and the contact 28 is moved sufficiently positively against the contact 30 to move the latter slightly against the suspension of its support sheet 32 and to ensure positive switching engagement. A non-magnetic intermediate plate 36a connected to the magnetic element 36 connected to the actuating device 10 causes the presence of a small magnetic gap between the frame parts 42 and 44 and the magnetic element 36, even if the element 36 is pulled towards the parts 42 and 44 . This gap facilitates the return to normal when the power is removed from the winding 48, even if remanent magnetism should remain in the magnetic circuit due to the hysteresis properties of the magnetic material.

Die bisher beschriebene Konstruktion ist im wesentlichen gleich der in der USA.-Patentschrift 3 226 508 dargestellten und beschriebenen, mit den wesentlichen Unterschieden in der Betätigungsvorrichtung 10, den Federblättern 18 und den Rahmenteilen 42 und 44. Es ist wichtig, daß das Betätigungsglied 10 mechanisch einstückig mit dem magnetischen Element 36 ausgebildet ist. Letzteres ist ein einen Teil eines magnetischen Kreises bildender Streifen, der zur Bewegung des Betätigungsgliedes gegen die Wirkung der Federblätter 18 verwendet wird. Eine Abdeckung 35 dient zum Abschließen des Kontaktzusammenbaues gegen Verunreinigungen, wie z. B. Staub.The construction described so far is essentially the same as that in the United States patent 3 226 508 shown and described, with the essential differences in the actuation device 10, the spring leaves 18 and the frame members 42 and 44. It is important that the actuator 10 is mechanically integral with the magnetic Element 36 is formed. The latter is a part of a magnetic circuit forming strip that is used for Movement of the actuator against the action of the spring leaves 18 is used. A cover 35 is used to complete the contact assembly against contamination such. B. Dust.

Wie am besten aus F i g. 6 ersichtlich, besteht der magnetische Kreis aus mehreren Teilen von magnetischem Material, die Seite an Seite mit dem Schaltgehäuse 11 längs der inneren Seitenwand des Gehäuses 12 angeordnet sind und dessen einer Teil sich über das Schaltgehäuse 12, wenigstens im Bereich der Betätigungsvorrichtung 10, erstreckt. Aus praktischen Gründen besteht der magnetische Kreis aus zwei ähnlichen oder gleichen, jedoch symmetrisch einander gegenüber angeordneten Teilen 42 und 44, die aus Platten aus weichem Eisen oder anderem geeignetem Material bestehen und durch einen Spalt voneinander getrennt sind. Ein Kern 46 für eine Wicklung 48, am besten in Fi g. 5 und 6 sichtbar, vervollständigt den magnetischen Kreis mit Ausnahme des Spaltes am EIement 36. Anstatt jedoch direkt durch den Spalt zwischen den Rahmenelementen 42 und 44 des magnetischen Kreises hindurchzutreten, steht dem Fluß ein Pfad niedrigerer Reluktanz zur Verfügung durch das magnetische Element 36, das an dem Betätigungsglied befestigt ist und von den magnetischen Teilen 42 und durch Luftspalte getrennt wird, die insgesamt kleiner als der Spalt zwischen den Kanten der Teile 42 und 44 sind. Die Wicklung ist mit einem Paar Stromanschlußenden 50 versehen, um die Wicklung erregen und den für den magnetischen Kreis benötigten magnetischen Fluß erzeugen zu können. Wenn dies geschieht, wird der magnetische, wie ein Anker wirkende Streifen 36, entgegen dem Bestreben der Federblätter 18, in Richtung auf die Platten 42 und 44 gezogen, um die Spalte im magnetischen Kreis zu verkürzen. Der magnetische Kreis und die Wicklung sind so entworfen, daß sie eine genügend große magnetische Kraft erzeugen, um schnell die Wirkung der Federblätter 18 zu überwinden. Die Schaltung erfolgt daher schnell, d. h. ohne Funkenbildung an den Kontakten. Beim Schalten bewegt sich das Betätigungsorgan von seiner Stellung gegen den Anschlag 12 b nach oben bis an den Anschlag, der durch die Rahmenteile 42 und 44 und die Unterlegplatte 36 α gebildet ist. Wird die Wicklung abgeschaltet, so drücken die Federblätter 18 die Anordnung schnell von den Kontakten 30 zurück auf die Kontakte 24 zu. Die magnetischen Kreisteile werden am Schaltgehäuse durch dieselben Nieten 20 gehalten, die auch die übrigen Bauelemente in Bezug auf das Schaltgehäuse festlegen. Aus diesem Grund liegen die magnetischen Elemente 42 und 44 über der Oberseite des Schaltgehäuses in jeder Richtung von dem Spalt bis zu den Enden. Diese Elemente werden progressiv in dem Maße breiter, in dem sich der Abstand von dem Spalt vergrößert, und kurz vor den Enden erreichen sie ihre volle Breite, die durch die Maße des Gehäuses und der Wicklung bestimmt ist. Von oben gesehen bilden die Teile 42 und 44 trapezförmige Flächen über der Wicklung.As best seen in Fig. 6, the magnetic circuit consists of several parts of magnetic material, which are arranged side by side with the switch housing 11 along the inner side wall of the housing 12 and one part of which extends over the switch housing 12, at least in the area of the actuating device 10. For practical reasons, the magnetic circuit consists of two similar or identical, but symmetrically opposite one another arranged parts 42 and 44, which consist of plates of soft iron or other suitable material and are separated from one another by a gap. A core 46 for a winding 48, best shown in FIG. 5 and 6, completes the magnetic circuit with the exception of the gap at element 36. However, instead of directly passing through the gap between frame elements 42 and 44 of the magnetic circuit, a path of lower reluctance is available for the flux through magnetic element 36, the is attached to the actuator and is separated from the magnetic parts 42 and by air gaps which are overall smaller than the gap between the edges of the parts 42 and 44. The winding is provided with a pair of power connection ends 50 in order to excite the winding and generate the magnetic flux required for the magnetic circuit can. When this happens, the magnetic, like an armature acting strip 36, contrary to the efforts of the spring leaves 18, is pulled in the direction of the plates 42 and 44 in order to shorten the gaps in the magnetic circuit. The magnetic circuit and the winding are designed in such a way that they generate a sufficient magnetic force to quickly overcome the action of the spring leaves 18. Switching is therefore quick, ie without sparking at the contacts. When switching, the actuator moves from its position against the stop 12 b up to the stop, which is formed by the frame parts 42 and 44 and the base plate 36 α . If the winding is switched off, the spring leaves 18 quickly press the arrangement from the contacts 30 back onto the contacts 24. The magnetic circuit parts are held on the switch housing by the same rivets 20 that also fix the other components in relation to the switch housing. For this reason, the magnetic elements 42 and 44 overlie the top of the switch housing in every direction from the gap to the ends. These elements become progressively wider as the distance from the gap increases, and shortly before the ends they reach their full width, which is determined by the dimensions of the housing and the winding. Viewed from above, the parts 42 and 44 form trapezoidal surfaces over the winding.

In der Betätigungsanordnung 10 sind Barrierenabschnitte vorgesehen, die eine Bewegung quer zu der Längsachse der Blätter 18 verhindern.In the actuator assembly 10 barrier portions are provided that a movement transverse to the Prevent the longitudinal axis of the sheets 18.

F i g. 7 zeigt eine alternative Anordnung für einen magnetischen Kreis, worin entsprechende Teile mit entsprechenden Ziffern unter Hinzufügung eines Apostrophes versehen sind. Wie aus Fig.7 ersichtlich, ist der Rahmenteil 44' verkürzt, während der Rahmenteil 42' verlängert ist im Vergleich zu der Ausführung nach F i g. 1 bis 6. In diesem Falle wird jedoch ein Federelement 58 aus magnetischem Material verwendet, um einen vollständig geschlossenen magnetischen Kreis jederzeit zwischen dem Teil 44' und dem magnetischen Element 36' an dem Betätigungsglied zu schaffen. Infolgedessen ist nur ein kleiner Spalt an Stelle der zwei im Ausführungsbeispiel der F i g. 1 bis 6 verwendeten Spalte erforderlich.F i g. 7 shows an alternative arrangement for a magnetic circuit, wherein corresponding parts with corresponding digits with the addition of an apostrophe. As can be seen from Fig. 7, the frame part 44 'is shortened, while the frame part 42' is lengthened compared to the Execution according to FIG. 1 to 6. In this case, however, a spring element 58 is made of magnetic material used to create a fully closed magnetic circuit at all times between the part 44 ' and the magnetic element 36 'on the actuator. As a result, it is only a small one Gap instead of the two in the exemplary embodiment in FIG. 1 to 6 columns used are required.

In den F i g. 8 und 9 ist eine den F i g. 1 bis 6 ähnliche Ausführung dargestellt; und einander und entsprechende Teile sind mit entsprechenden Zahlen unter Hinzufügen von Doppel-Apostrophen versehen. In diesem Falle ist jedoch das Gehäuse vollkommen geschlossen, um die Kontakte in einer vollkommen staubfreien Umgebung zu halten oder um sogar eine explosionsfreie Einschließung zu schaffen. Das Gehäuse kann beispielsweise in einer nichtmagnetischen Umhüllung 60 aus Messing oder einem anderen geeigneten Material eingeschlossen sein. Wie in F i g. 9 gezeigt, erstreckt sich die Umhüllung 60 vollständig um das Gehäuse in Richtung seiner Breite und Dicke herum und kann so ausgebildet sein, daß sie sich überlappt zwecks Abdichtung unter Verwendung geeigneter Bindemittel. Die Enden dieser Umhüllung können sich vorzugsweise über die Enden des Gehäuses und die dadurch gebildeten einschließenden Endwände erstrecken, wobei die Enden des Gehäuses mit einem ge-In the F i g. 8 and 9 is a fig. 1 to 6 show a similar embodiment; and each other and corresponding Parts are numbered with the addition of double apostrophes. In In this case, however, the housing is completely closed to the contacts in one completely to keep a dust-free environment or even to create an explosion-free enclosure. The case can for example in a non-magnetic envelope 60 made of brass or some other suitable Material to be included. As in Fig. 9, the envelope 60 extends completely around it around the housing in the direction of its width and thickness and may be formed so that it overlaps one another for the purpose of sealing using suitable binders. The ends of this wrapper can preferably extending over the ends of the housing and the enclosing end walls formed thereby, the ends of the housing with a

eigneten Harzmateria!, z.B. einem Epoxyharz, gefüllt sind. Wird eine vollkommen explosionssichere Kapselung gewünscht, so kann dies erreicht werden, indem durch zwischenzeitliche Mittel die Wandungen des Gehäuses bis zur Umhüllung zusammengehalten werden. worauf dann diese Mittel durch Nieten 20" ersetzt werden. Ehe die magnetischen Teile 42" und 44" in Stellung gebracht werden, werden die Umhüllung und die Gehäuseoberwand mit den Nieten 20" durch ein geeignetes Harzmaterial versiegelt. In der Tat können die magnetischen Elemente in Stellung gebracht und zusammengenietet werden, ehe das Harzmateriai sich erhärtet hat. Endlich können geeignete Harzmaterialien verwendet werden, um das Loch in der Umhüllung unterhalb des Bodenendes der Niete 20" in dem mit 64 bezeichneten Bereich zu füllen. Für zusätzlichen Schutz kann man die ganze Struktur vergießen oder in geeigneter V/eise durch Eintauchen mit einem überzug zum Wasserdichtmachen versehen.suitable resin materials, for example an epoxy resin. If a completely explosion-proof encapsulation is desired, this can be achieved by interim means holding the walls of the housing together up to the envelope. whereupon these means are then replaced by rivets 20 " . Before the magnetic parts 42" and 44 "are brought into position, the casing and the upper housing wall with the rivets 20" are sealed by a suitable resin material. Indeed, the magnetic elements can be positioned and riveted together before the resin material has hardened. Finally, suitable resin materials can be used to fill the hole in the envelope below the bottom end of the rivet 20 " in the area indicated by 64. For additional protection, the entire structure can be potted or suitably dipped with a coating Waterproofing provided.

Durch die Fig. 10 bis 14 soll hauptsächlich eine abgeänderte magnetische Betätigungsanordnung aufgezeigt werden. Sie zeigen auch Endanschlüsse, die besonders für die Verwendung in gedruckter Schaltung geeignet sind.By Fig. 10 to 14 is mainly a modified magnetic actuator assembly are shown. They also show end connections that are particularly suitable for use in printed circuit boards.

In dem in den Fig. 10 bis 14 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die innere Struktur des Relais, einschließlich des Schaltgehäuses, der Kontaktträger, der Kontakte, der Betätigungsanordnung und des magnetischen Streifens ähnlich dem in den F i g. 1 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiel. Einander entsprechende Teile sind derart numeriert, daß das betreffende Bezugszeichen um 100 erhöht worden ist. Wie aus diesen Figuren ersichtlich, ist die Wicklung 148, an Stelle ihrer Anordnung an einer Seite des Gehäuses 111, nunmehr über dem Gehäuse angebracht. Bei dieser Anordnung sind die magnetischen Elemente 142 und 144 im wesentlichen von gleicher Breite über ihre gesamte Länge. Die Länge jedes magnetischen Elementes erstreckt sich zwischen dem Punkt der dichtesten Annäherung an das andere magnetische Element am Spalt oberhalb des Betätigungssystems 110 und seines damit vereinigten magnetischen Ankerstreifens 136. Jedes magnetische Element erstreckt sich längs der Oberseite des Gehäuses bis an das Ende des Gehäuses, wo es (bei 142 c bzw. 144 a) nach oben unter ungefähr einem rechten Winkel abgebogen ist. Der die Wicklung 148 tragende Kern 146 erstreckt sich zwischen diesen aufwärts gebogenen Teilen 142 α, 144 α der magnetischen Elemente 142 und 144 und ist an denselben befestigt. Die gesamte Anordnung (Magnetkreis und Gehäuse) wird, genau wie in dem vorher beschriebenen Ausführungsbeispiel, durch Nieten 120 zusammengehalten.In the embodiment shown in FIGS. 10-14, the internal structure of the relay, including the switch housing, the contact carrier, the contacts, the actuation assembly and the magnetic strip is similar to that in FIGS. 1 to 6 illustrated embodiment. Corresponding parts are numbered in such a way that the relevant reference number has been increased by 100. As can be seen from these figures, the winding 148, instead of being located on one side of the housing 111, is now mounted above the housing. In this arrangement, the magnetic elements 142 and 144 are substantially equal in width along their entire length. The length of each magnetic element extends between the point of closest approach to the other magnetic element at the gap above the actuation system 110 and its associated magnetic anchor strip 136. Each magnetic element extends along the top of the housing to the end of the housing where it (at 142 c or 144 a) is bent upwards at approximately a right angle. The core 146 carrying the winding 148 extends between these upwardly bent parts 142α , 144α of the magnetic elements 142 and 144 and is attached to the same. The entire arrangement (magnetic circuit and housing) is held together by rivets 120, exactly as in the previously described exemplary embodiment.

Die Arbeitsweise des in Fig. 10 bis 14 gezeigten Aufbaus ist im wesentlichen die gleiche wie bei dem nach der Fi g. 1 bis 6, wobei der magnetische Streifen 136 am Betätiger 110 den magnetischen Kreis durch ein Paar Luftspalte mit den magnetischen Elementen 142 und 144 verbindet. Das Relais ist in Fig. 1? im abgeschalteten Zustand gezeigt, wobei die Kontakte 122 sich gegen die Kontakte 124 anlegen, infolge der Eigenfederung der Koniakttragarmc 118. die auch den Betätiger 110 nach unten in die dargestellte Stellung drücken. Bei Erregung der Spule 148 wird der magnetische Anker 136 durch die magnetischen Elemente 142 und 144 angezogen unter Verkleinerung des Luftspaltes zwischen dem Streifen und diesen Elementen und unter Überwindung des Widerstandes der Federarme 118. Solange die Spule 148 erregt ist, bleiben die Schaltkontakte 128 gegen die Kontakte 130 geschlossen. Wenn die Spule abgeschaltet wird, so drängen die Federarme 118 das Relais in den Zustand zurück, in dem die Kontakte 122 gegen die Kontakte 124 geschlossen und die Kontakte 128 und 130 offen sind.The operation of the structure shown in FIGS. 10 to 14 is essentially the same as that of FIG. 1 through 6, wherein the magnetic strip 136 on the actuator 110 connects the magnetic circuit to the magnetic elements 142 and 144 through a pair of air gaps. The relay is in Fig. 1? shown in the switched-off state, with the contacts 122 resting against the contacts 124 , due to the natural springing of the Koniakttragarmc 118. which also press the actuator 110 down into the position shown. When the coil 148 is energized, the magnetic armature 136 is attracted by the magnetic elements 142 and 144 , reducing the air gap between the strip and these elements and overcoming the resistance of the spring arms 118. As long as the coil 148 is energized, the switching contacts 128 remain against the Contacts 130 closed. When the coil is switched off, the spring arms 118 urge the relay back into the state in which the contacts 122 are closed against the contacts 124 and the contacts 128 and 130 are open.

Besonders Fi g. 11 und 12 zeigen auch eine bevorzugte abgeänderte Type der Endanschluß ausbildung. Wie aus diesen Figuren ersichtlich, sind die Endanschlüsse 118 a, 126 a und 132 a alle unter rechten Winkeln abgebogen. Endanschluß 132 α erstreckt sich weiter nach außen vom Ende des Gehäuses bis zu seiner Biegung und dann bis zu einem Punkt beträchtlich unterhalb des Bodens des Gehäuses. Anschluß 118 α erstreckt sich vom Gehäuse etwas weniger weit als der Anschluß 132 a, aber etwas weiter als Anschluß 126 a. vor der Abwärtsbiegung. Die sich nach unten erstrekkenden Teile aller Endanschlüsse enden ungefähr in der gleichen Ebene.Especially fig. 11 and 12 also show a preferred modified type of end fitting design. As can be seen from these figures, the end connections 118 a, 126 a and 132 a are all bent at right angles. End connection 132 α extends further outward from the end of the housing to its bend and then to a point well below the bottom of the housing. Terminal 1 18 α extends from the housing a little less than terminal 132 a, but a little further than terminal 126 a. before the downward turn. The downward extending portions of all end connections terminate approximately in the same plane.

Die Anschlüsse 118 a. 126 α und 132 α sind alle gebogen und erstrecken sich so bis unterhalb des Bodens des Gehäuses, so daß sie durch vorgeformte Löcher in einer Platte mit gedruckter Schaltung eingefügt und in dessen Schaltung eingelötet werden können. In ähnlicher Weise erstrecken sich die Enden 150 der Wicklung 148 nach unten entlang der Seite des Gehäuses und über den Boden desselben hinaus, so daß sie in ähnlicher Weise mit einer gedruckten Schaltung verbunden werden können.The connections 118 a. 126 α and 132 α are all curved and so extend below the bottom of the housing so that they can be inserted through preformed holes in a printed circuit board and soldered into its circuit. Similarly, ends 150 of winding 148 extend downwardly along the side of the housing and beyond the bottom of the same so that they can be similarly connected to a printed circuit board.

Zwecks Verhinderung der leichten Lockerung des Abschlusses vom Ende der Wicklung sind die Anschlüsse 150 durch nichtleitende Endblöcke 166 in einem gewundenen Pfad nach außen geführt. Terminals 150 are routed outwardly through non-conductive end blocks 166 in a tortuous path to prevent the termination from the end of the winding from being easily loosened.

Bei jeder der veranschaulichten Ausführungsformen können jeweils vier Stromkreise geschaltet werden im Gegensatz zum gewöhnlichen Einzelschalter eines Blattrelais. Bei jeder Ausführungsform sind infolge der Verwendung von gutem Kontaktmaterial Schalt-Leistungen in der Größenordnung von 150 Watt in jedem Schaltkreis möglich. Eine effektive Durchschlagsspannung von 1500VoIt ermöglicht die Verwendung der Erfindung für hohe Spannung. Die Größe des Relais ist außerordentlich klein, seine Abmessungen (ausschließlich der Endanschlüsse) betragen 20,8 mm Breite, 8,64 mm Höhe und 44,4 mm Länge. Die Lebensdauer beträgt bis zu einer Billion Schaltungen.In each of the illustrated embodiments, four circuits can be switched at a time in contrast to the usual single switch of a leaf relay. In each embodiment are as a result the use of good contact material switching capacities in the order of 150 Watts possible in each circuit. An effective breakdown voltage of 1500VoIt enables the Use of the invention for high voltage. The size of the relay is extremely small, its dimensions (excluding the end connections) are 20.8 mm wide, 8.64 mm high and 44.4 mm Length. The service life is up to a trillion switching operations.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 209 541/3821 sheet of drawings 209 541/382

Claims

Patent claims:

1. Electromagnetic relay, the magnetic circuit of which comprises an excitation coil, a coil core with pole pieces extending outside the coil and an armature and the contact system of which is held by a support structure consists of a movable contact engaged with the armature and fixed contacts assigned to it, characterized in that, that the coil (48; 148) is arranged with its core (46; 146) in the longitudinal direction parallel to the contact system and perpendicular to the direction of movement of the armature (36; 136) and that the pole pieces (42, 44; 142, 144) in compliance with an air gap or two air gaps between their ends and the armature are directed from the ends of the core towards one another.

2. Relay according to claim 1, characterized in that the support structure is the armature (36; 136), optionally a support rail connected to the armature (10; 110), the contact (28; 128) and the contact carrier (18; 118) enclosing housing (11; 111) forms.

3. Relay according to claim 2, characterized in that the housing (11; 111) is completely closed and sealed.

4. Relay according to claim 2 or 3, characterized in that the magnetic parts (42, 44, 46, 48; 142, 144, 146, 148) of the magnetic circuit, with the exception of the armature (36; 136) are outside the housing (11; 111) are located.

5. Relay according to one of claims 1 to 4, characterized in that a plurality of switch contacts (22, 24; 28, 30) are generally enclosed in parallel side by side in a housing (12).

6. Relay according to one of the preceding claims, characterized in that the coil (48) and core (46) arranged laterally next to armature (36) and contact (28) approximately at the same height as these and together with the same result in a flat, wide component (FIGS. 1 to 9).

7. Relay according to one of claims 1 to 5, characterized in that the coil (148) and core (146) are arranged in the direction of movement of the armature (136) and the contact (128) and with these result in a narrow component (Fig. 10 to 14).

8. Relay according to one of claims 2 to 7, characterized in that flexible switch contacts (22, 28; 24; 30) carrying elements, preferably spring leaves (18; 26 or 32), held at one end of the housing (11) and are engaged at the other end with the armature (36).

9. Relay according to one of claims 2 to 8, characterized in that the pole pieces (42, 44) extend at least partially over the housing (11) above the armature (36).

10. Relay according to claim 9, characterized in that the pole pieces (42, 44) are connected to the housing (11) and thereby establish the connection of the housing (11) with the coil (48) and core (46).

11. Relay according to one of the preceding claims, characterized in that a pole piece (44 ') ends well in front of the actuating rail or device (10') and through an element (58) made of magnetic material with the armature (36 ') is connected, so that only one There is an air gap between the armature (36 ') and the rail or device (10') (FIG. 7).

12. Relay according to one of claims 1 to 10, characterized in that both pole pieces (42, 44 ) partially cover the armature (36) and create two separate parallel air gaps between them and the armature (36).