DE19635277C1 - Verfahren zur Herstellung des Ankerhubs eines Relais - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einstellung des Anker­ hubes an einem Relais.

Ein herkömmlich verwendetes Verfahren ist aus der EP-0,617,447 B1 bekannt. Dieses bekannte Verfahren umfaßt für ein Relais mit mindestens einer von einem Anker betätigbaren Kontaktfeder, welche mit einem Befestigungsabschnitt an einem Träger befe­ stigt wird, um mit einem Kontaktabschnitt mit einem in einem Grundkörper fest verankerten Gegenkontaktelement zusammenzuwir­ ken, die folgenden Schritte:

• - die mit dem Anker in Wirkverbindung stehende Kontaktfeder wird bei einer der Arbeitsposition des Ankers entsprechenden Stellung in Kontaktberührung mit dem Gegenkontaktelement ge­ bracht,
• - der Kontaktabschnitt der Kontaktfeder wird in eine einem vorgegebenen Überhub entsprechende Position gebracht und
• - dann wird der Befestigungsabschnitt der Kontaktfeder in ei­ ner dem Überhub entsprechenden Position mit dem Träger verbun­ den.

Bei dem bekannten Verfahren wird bei der Fertigung im geschlos­ senen Zustand eines jeden Kontaktes die Kontaktkraft bzw. ein entsprechender Überhub eingestellt; erst danach wird die Kon­ taktfeder selbst mit ihrem Befestigungsabschnitt fixiert.

Gepolte Relais bestehen häufig aus drei Baugruppen, einer Ma­ gnetbaugruppe, einer Anker- Feder-Baugruppe und einer Sockelbau­ gruppe. Bei einem solchen Relais wird die Anker-Feder-Baugruppe zur Sockelbaugruppe hin eingestellt und an den Mittelanschlüs­ sen des Sockels angeschweißt, mit dem Ziel einer möglichst kleinen Kontaktabstandstoleranz und geringer Federverspreizun­ gen. Anschließend wird die Magnetbaugruppe aufgesetzt und wer­ den Überhübe eingestellt. Das Lagerspaltmaß, die Lagerspalt-Parallelität und die Parallelität der Polflächen zueinander er­ geben sich aus den Summentoleranzen. Angestrebt wird dabei, daß die Anker-Feder-Baugruppe einerseits eine größtmögliche Genau­ igkeit zur Sockelbaugruppe hin aufweist und daß sich anderer­ seits auch optimale Koppelabstände zur Magnetbaugruppe hin er­ geben.

Die Abstandsmaße sind deshalb so wichtig, weil sich bei Temper­ vorgängen die eingestellten Abstände verändern.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ver­ fahren zu schaffen, mit dem bei einem Relais der Ankerhub so genau einzustellen ist, daß aus Toleranzgründen fertigungsbe­ dingter Ausschuß ausgeschlossen werden kann. Zudem soll die Parallelität der Polflächen zueinander und die Parallelität der Koppelflächen zum Magneten hin sichergestellt sein.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach dem Patentanspruch 1 gelöst.

Danach werden zum Einstellen des Ankerhubs eines Relais mit einem Gehäuse, in dem eine Magnetbaugruppe sowie eine Anker- Feder-Baugruppe angeordnet sind, wobei die Magnetbaugruppe mit dem Gehäuse fest verbunden ist, die folgenden Schritte ausge­ führt:

• - Einschieben von Lehren durch in dem Gehäuse ausgebildete Ausnehmungen zwischen Polschuhe der Magnetbaugruppe und einen Anker der Anker-Feder-Baugruppe, in einen Arbeitsluftspalt;
• - Andrücken der Anker-Feder-Baugruppe an die Magnetbau­ gruppe;
• - Fixieren von Federanbindungen der Anker-Feder-Baugruppe an dem Gehäuse;
• - Entnehmen der Lehren;
• - Einführen einer Sockelbaugruppe in das Gehäuse, wobei Randbereiche der Sockelbaugruppe die Ausnehmungen verschließen; und
• - Fixieren der Sockelbaugruppe an dem Gehäuse.

Aus Gründen einer Vereinfachung der vorliegenden Beschreibung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 1 definiert, daß die dort dargestellten linken und rechten Gehäusewände als Stirnseiten des Relais bezeichnet werden.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Patentansprüchen 2 bis 10.

Nach Patentanspruch 2 wird jeweils eine Lehre in eine Aus­ nehmung an jeder Stirnseite des Gehäuses eingeschoben, so daß sich der Anker an seinen beiden Endbereichen mit den Lehren in Anlage befindet, wobei sich nach Patentanspruch 3 durch die An­ ziehungskraft eines aufmagnetisierten Magneten der Magnetbau­ gruppe der Anker über die Lehre parallel zu den Polflächen der Polschuhe ausrichtet.

Durch diese Maßnahmen wird die Parallelität der Polflächen sowie die Parallelität der Koppelflächen sichergestellt.

Gemäß dem Patentanspruch 4 legt die Summe der Dicken der beiden Lehren den Gesamthub des Ankers fest.

Mit der Weiterbildung nach Patentanspruch 5 erfolgt die Fix­ ierung der Federanbindungen an dem Gehäuse des Relais mittels eines schnellhärtenden Klebers, z. B. eines Zyanacrylat-Klebers, eines UV-härtenden Klebers oder eines schneller über Temperatur härtenden Klebers.

Nach Patentanspruch 6 erfolgt die Fixierung der Sockelbaugruppe an dem Gehäuse mittels Vergießen.

Die Ausgestaltung des Verfahrens nach Patentanspruch 7 zeichnet sich dadurch aus, daß ein Relaisgehäuse mit H-förmigem Quer­ schnitt verwendet wird, und daß zum Beispiel die Spule in einen oberen Freiraum des H-förmigen Gehäuses eingesetzt wird und mit Gießharz vergossen wird. Ein Relais, welches ein Gehäuse mit H-förmigem Querschnitt aufweist, ist in der auf einer älteren An­ meldung beruhenden DE 195 20 220 C1 beschrieben.

Bei einer anderen Ausführung nach Patentanspruch 8 wird eine einseitige Stufenlehre verwendet, um gleichzeitig mit der Ein­ stellung eines ersten Arbeitsluftspaltes das Einstellen des La­ gerluftspaltes zwischen dem Anker und dessen Lagerung vor­ zunehmen. Der zweite Arbeitsluftspalt wird nicht mit der Lehre eingestellt, da sonst eine Überbestimmung bezüglich der Ein­ stellparameter vorläge.

Schließlich können gemäß Patentanspruch 9 zum Einstellen einer erwünschten Schräglage des Ankers zwei Lehren verwendet werden, die eine unterschiedliche Dicke aufweisen. Mit dieser Aus­ führung kann die Monostabilität unterstützt werden.

Die vorliegende Erfindung wird im folgenden anhand der zuge­ hörigen Zeichnungen detailliert beschrieben.

In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 eine Schnittansicht eines Relais, bei dem an den beiden Stirnseiten jeweils eine Lehre eingeführt ist;

Fig. 2 eine Schnittansicht des Relais entlang der Linie II-II in der Fig. 1;

Fig. 3 eine teilweise Schnittansicht eines Relais, bei dem eine Stufenlehre eingeführt ist;

Fig. 4 eine stirnseitige, teilweise aufgebrochene Schnitt­ ansicht eines Relais mit eingesetzter Sockelbaugruppe; und

Fig. 5 eine stirnseitige Schnittansicht eines Relais mit einem Querschnitt in H-Form.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 ist dort ein Relais im Schnitt (ohne die die Festkontakte tragende Sockelbaugruppe) dargestellt, wobei das Gehäuse 1 unten offen ist und die Spu­ lenwicklung mit 2 bezeichnet ist. Das Gehäuse 1 weist an den Stirnseiten (in der Fig. 1 links und rechts) jeweils eine Aus­ nehmung 4 auf, durch die jeweils eine Lehre 3 in das Gehäuse 1 eingeführt ist.

Die Magnetbaugruppe umfaßt u. a. Polschuhe 7 sowie einen drei­ poligen (Dauer-) Magneten 9.

Die Lehren 3 sind zwischen einem Anker 5 der Anker-Feder-Baugruppe und den Polschuhen 7 eingeschoben, so daß die End­ bereiche des Ankers 5 in ihrer Lage bezüglich der Polschuhe 7 ausgerichtet sind. Diese Ausrichtung des Ankers 5 ist auf die Anziehungskraft des Magneten 9 zurückzuführen, der in der Fig. 1 den Anker 5 nach oben anzieht, so daß die Endbereiche des Ankers 5 flächig an den Lehren 3 beidseitig anliegen, die wied­ erum an den Polflächen der Polschuhe 7 anliegen. Dadurch wird bei gleich dicken Lehren 3 eine Parallelität zwischen dem Anker 5 und dem Magneten 9 erzielt.

Nach unten, aus dem Gehäuse 1 heraus, sind Federanbindungen 6 geführt, die nach dem Ausrichten des Ankers 5 am Gehäuse 1 fix­ iert werden. Die Fixierung erfolgt bevorzugt durch einen schnellhärtenden Kleber, der zwischen der Federanbindung 6 und dem benachbart anliegenden Gehäuseabschnitt (mittig unten in der Fig. 2) des Gehäuses 1 eingebracht wird.

Mit dem Bezugszeichen 8 sind die Kontaktfedern bezeichnet, deren Kontakte 8a als bewegliche Kontakte des Relais vorgesehen sind.

Bei dieser Ausführungsform sind die Federanbindungen 6 nicht umspritzt, vielmehr ist eine unter den Kontaktfedern 8 liegende Stützplatte 5b mit Rippen (nicht dargestellt) versehen, die nach oben durch einen Isolierkörper 5a ragen, so daß sich beim Einsetzen und Einkleben des Ankers 5 in den Isolierkörper 5a die Zwischenräume zwischen dem Anker 5 und der Stützplatte 5b mit Kleber vollsaugen. Es ergibt sich damit eine einheitliche blockartige Anker-Feder-Baugruppe. Da die Stützplatte 5b bis unmittelbar zum Federradius der abgebogenen Federanbindung 6 heran reicht, verhindert die Stützplatte 5b ein Durchbiegen der Federanbindung 6 in Richtung zum Magneten 9.

In der Fig. 3 ist eine weitere Ausführung dargestellt, bei der als Lehre eine Stufenlehre 3a eingesetzt wird. Diese Stufenle­ hre 3a wird zur gleichzeitigen Justierung des Ankerhubes bzw. des Arbeitsluftspaltes und des Lagerluftspaltes zwischen dem Anker 5 und dessen Lagerung 5c benutzt. Ansonsten sind in der Fig. 3 gleiche Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen verse­ hen wie die Bauteile in den Fig. 1 und 2.

Nach dem Justieren des Ankerhubes (und eventuell des Lager­ luftspaltes) wird die Sockelbaugruppe 12 von unten in das Ge­ häuse 1 eingeführt; dabei wird die Sockelbaugruppe 12 bis auf Anschlag eingesetzt, so daß die Ausnehmungen 4 im Gehäuse 1 durch erhöhte Randbereiche 10 der Sockelbaugruppe 12 ausgefüllt sind (siehe Fig. 4).

In der Fig. 4 ist darüber hinaus dargestellt, daß die Spule mit dem Gehäuse 1 durch eine Masse aus Gießharz 11 zu einem Block vergossen ist.

Als alternative Ausführung zu dieser oben geschilderten Art der Gehäusebildung kann auch ein Gehäuse 1a nach der Fig. 5 einge­ setzt werden. Hierbei ist ein im Querschnitt H-förmiges Gehäuse 1a als Basis vorgesehen, in das von oben die Spule eingesetzt und eingegossen ist, während von unten zuerst die Anker-Feder-Baugruppe sowie anschließend die Sockelbaugruppe 12 eingesetzt ist. In der Fig. 5 ist zudem eine Alternative für die Gestal­ tung des Isolierkörpers 5a dargestellt, dessen Randbereiche überhöht ausgebildet sind.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Einstellung des Ankerhubs eines Relais ist das Magnetsystem in dem Gehäuse 1 bzw. 1a des Relais nach dieser Ausführungsform eingegossen, wobei das Ge­ häuse 1, 1a des Relais Ausnehmungen 4 aufweist, die das Ein­ führen von (Abstands-) Lehren 3 bzw. 3a ermöglichen. Der Magnet 9 ist aufmagnetisiert (z. B. S-N-S, wobei in der Mitte des Mag­ neten der N-Pol vorliegt), so daß auf den Anker 5 eine ent­ sprechende Anziehungskraft ausgeübt wird. Der Anker 5 richtet sich bei eingeschobenen Lehren 3 bzw. 3a über die Polflächen der Polschuhe 7 der Magnetbaugruppe parallel aus. Nach dem Aus­ richten des Ankers 5 werden die Federanbindungen 6 der Anker- Feder-Baugruppe am Seitenrand am Gehäuse 1 bzw. 1a mittels eines Klebers fixiert.

Im Gegensatz zum Stand der Technik werden also die Federan­ bindungen 6 nicht mehr an der Sockelbaugruppe befestigt, son­ dern an dem Gehäuse 1 bzw. 1a. Die Ausrichtung des Ankers 5 er­ folgt nach der Erfindung äußerst präzise.

Nach der Fixierung der Anker-Feder-Baugruppe wird die Sockel­ baugruppe 12, die u. a. Festkontakte (nicht dargestellt) umfaßt, in das Gehäuse 1 bzw. 1a eingeführt und nach einer Justierung ebenfalls mit dem Gehäuse 1 bzw. 1a verklebt oder vergossen. Erhöhte Randbereiche 10 an der Sockelbaugruppe 12 füllen dabei die Ausnehmungen 4 im Gehäuse 1 bzw. 1a aus.

Bei der Fixierung der Sockelbaugruppe 12 (Sockelverguß) wird die Naht zwischen dem Gehäuse 1, 1a und der Sockelbaugruppe 12 abgedichtet und die Federanbindungen 6 werden zusätzlich verklebt.

Zusammengefaßt werden zum Einstellen des Ankerhubs eines Relais mit einem Gehäuse, in dem eine Magnetbaugruppe sowie eine Anker-Feder-Baugruppe angeordnet sind, wobei die Magnetbau­ gruppe mit dem Gehäuse fest verbunden ist, zum Beispiel ver­ gossen ist, die folgenden Schritte ausgeführt: Einschieben von Lehren durch in dem Gehäuse ausgebildete Ausnehmungen zwischen Polschuhe der Magnetbaugruppe und einen Anker der Anker-Feder-Baugruppe, Fixieren von Federanbindungen der Anker-Feder-Baugruppe an dem Gehäuse, Entnehmen der Lehren, Einführen einer Sockelbaugruppe in das Gehäuse, wobei Randbereiche der Sockel­ baugruppe die Ausnehmungen verschließen und Fixieren der Sock­ elbaugruppe an dem Gehäuse.

Claims (10)

1. Verfahren zum Einstellen des Ankerhubs eines Relais mit einem Gehäuse (1; 1a), in dem eine Magnetbaugruppe (2) sowie eine Anker-Feder-Baugruppe angeordnet sind, wobei die Magnet­ baugruppe (2) mit dem Gehäuse (1; 1a) fest verbunden ist, mit den folgenden Schritten:

• - Einschieben von Lehren (3; 3a), durch in dem Gehäuse (1; 1a) ausgebildete Ausnehmungen (4) zwischen Polschuhe (7) der Magnetbaugruppe (2) und einen Anker (5) der Anker-Feder-Baugruppe, in einen Arbeitsluftspalt;
• - Andrücken der Anker-Feder-Baugruppe an die Magnetbau­ gruppe (2);
• - Fixieren von Federanbindungen (6) der Anker-Feder-Baugruppe an dem Gehäuse (1; 1a);
• - Entnehmen der Lehren (3; 3a);
• - Einführen einer Sockelbaugruppe (12) in das Gehäuse (1; 1a), wobei Randbereiche (10) der Sockelbaugruppe (12) die Aus­ nehmungen (4) verschließen; und
• - Fixieren der Sockelbaugruppe (12) an dem Gehäuse (1; 1a).

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Einschieben von jeweils einer Lehre (3; 3a) in eine Ausnehmung (4) an jeder Stirnseite des Gehäuses (1; 1a).

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen aufmagnetisierten Magneten (9) der Magnetbaugruppe (2), dessen Anziehungskraft den Anker (5) über die Lehre (3; 3a) parallel zu den Polschuhen (7) ausrichtet.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Summe der Dicken der beiden Lehren (3; 3a) dem Gesamthub des Ankers (5) entspricht.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Fixierung der Federanbindungen (6) mittels eines schnellhärtenden Klebers erfolgt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Fixierung der Sockelbaugruppe (12) an dem Ge­ häuse (1; 1a) mittels Vergießen erfolgt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Gehäuse (1a) mit H-förmigem Querschnitt ver­ wendet wird, und daß die Spule in einen oberen Freiraum des Ge­ häuses (1a) eingesetzt und mit Gießharz (11) vergossen wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Lehre (3a) eine einseitige Stufenlehre einge­ setzt wird, mit der gleichzeitig mit dem Einstellen eines er­ sten Arbeitsluftspaltes das Einstellen des Lagerluftspaltes zwischen Anker (5) und dessen Lagerung (5c) erfolgt.

9. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einstellen einer Asymmetrie des Ankers (5) zwei Lehren (3; 3a) verwendet werden, die eine unterschiedliche Dicke auf­ weisen.

10. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kleber ein Zyanacrylat-Kleber ist.