DE19917338C2 - Elektromagnetisches Relais und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais, das universell einsetzbar ist. DOLLAR A Das Relais besitzt eine Anordnung aus einem Grundkörper (17), einem Elektromagnetsystem (16), einem Anker (5), einem Kontaktsystem (7), Anschlußleitern (11), einer Schaltkammer (18) und einem Gehäuse (15), wobei die Schaltkammer (18) durch eine Abdeckkappe (12) verschlossen ist und das Gehäuse durch die Einbettung der feststehenden Teile des Elektromagnetsystems (16) und der Abdeckkappe (12) in Isolierstoff gebildet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais mit fol­ genden Merkmalen:

• - einem Grundkörper, der ein Elektromagnetsystem mit einer Spu­ le, einer Kernanordnung und einem Anker trägt und einen Teil einer Schaltkammer bildet,
• - einem in der Schaltkammer angeordneten Kontaktsystem mit min­ destens einem Festkontakt und einer durch den Anker betätig­ baren beweglichen Kontaktfeder, die einen Schaltkontakt trägt,
• - Anschlußleitern für die Kontakte und für die Spule,
• - einem das Elektromagnetsystem und die Schaltkammer umschlie­ ßenden Gehäuse.

Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Relais.

Üblicherweise sind Relais so aufgebaut, daß auf einem Sockel, der einen Gehäuseboden bildet, die verschiedenen Komponenten des Relais montiert werden und abschließend eine Gehäusekappe über die Anordnung geschoben wird, so daß sich ein geschlossenes Ge­ häuse ergibt. Bei Relais dieser Bauart sind die Spulenwicklung und das Kontaktsystem räumlich verbunden, so daß kontaktschädi­ gende Ausgasungen aus der Spule die Kontaktoberflächen beein­ trächtigen können. Während bei Starkstromrelais gewisse Kontakt­ beläge durch den Schaltstrom weggebrannt werden können, ist dies bei Miniaturrelais zum Schalten kleiner Ströme nicht der Fall. Es ist also erstrebenswert, den Spulenbereich räumlich von dem Kontaktsystembereich zu trennen bzw. Ausgasungen aus der Spule zu vermeiden.

Aus der DE 196 26 982 C1 ist bereits ein Relais bekannt, bei dem die Spulenwicklung mit Gießharz vergossen ist, so daß Ausgasungen aus der Spulenwicklung nicht entstehen können. Allerdings besteht bei dieser Anordnung keine optimale akustische Kapselung des Relais, denn die beweglichen Teile, die Geräusche verursa­ chen, sind nicht von einer dicken Gießharzschicht, sondern von einer vergleichsweise dünnen Gehäusewand gegen die Umgebung ab­ getrennt.

Aus der DE 39 38 226 C1 ist ein Relais bekannt, bei dem die Schaltkammer mit dem darin befindlichen Kontaktsystem durch ein eigenes Gehäuse umschlossen wird, bestehend aus einer Bodenplatte, Längswänden, und Querwänden, jeweils aus Isolierstoff. Die Längs- und Querwände sind ihrerseits von einem Gesamtgehäuse umschlossen, während aus der Bodenwand die Anschlußleiter für die Kontakte her­ ausgeführt sind.

Aus der DE 34 37 544 C2 ist ein Relais bekannt, bei dem Anschluß­ leiter für die Kontakte und das Elektromagnetsystem eigens mit Isolierstoff umspritzt sind, wobei diese so gebildete Anordnung ihrerseits in einem umfassenden Gehäuse aufgenommen ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Relais der eingangs genannten Art zu schaffen, das sowohl eine Kontaktschädigung durch Ausgasungen aus der Spule verhindert als auch eine gute akustische Kapselung besitzt, ohne daß eine aufwendige Konstruk­ tion in Kauf genommen werden muß.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schaltkammer durch eine Abdeckkappe verschlossen ist und daß das Gehäuse durch eine formgebende Einbettung der feststehenden Tei­ le des Elektromagnetsystems sowie durch zumindest teilweise Ein­ bettung des Grundkörpers und der Abdeckkappe in Isolierstoff ge­ bildet ist, wobei die Anschlußleiter durch eine Gehäusewand nach außen durchgeführt sind.

Das erfindungsgemäße Relais löst das Problem besonders vorteil­ haft, weil zur Geräuschkapselung keine zusätzlichen Teile ver­ wendet werden müssen. Eine teilweise Umspritzung oder Vergießung ist aufgrund der Wicklungsausgasung ohnehin üblich, so daß kein zusätzlicher Aufwand entsteht und die Montage vereinfacht wird.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Relais be­ steht darin, daß die Schaltkammer durch eine Abdeckkappe nach außen abgedichtet wird, bevor die feststehenden Teile des Elek­ tromagnetsystems, die Abdeckkappe und der Grundkörper ganz oder teilweise in Kunststoffmaterial eingebettet werden. Das Relais ist dann besonders günstig gestaltet, wenn die Abdeckkappe mit dem Grundkörper zusammenwirkt. Dadurch erfüllt der Grundkörper, der die Relaiskomponenten bei der Montage fixiert, auch die Funktion einer Dichtwand.

Eine einfache Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Relais ergibt sich auch daraus, daß kein stabiler Sockel vorgesehen werden muß wie bei herkömmlichen Relais, sondern erfindungsgemäß die not­ wendige mechanische Stabilität durch die Einbettung in Kunst­ stoffmaterial erzielt wird. Die hohe Stabilität ist von Bedeu­ tung, weil die oftmals geringen Luftspalt- und Kontaktabstände empfindlich gegen einen Verzug des Systems sind. Zudem ergibt sich durch die Einbettung ein günstiges Temperaturverhalten.

Ein zusätzlicher Vorteil ergibt sich, weil bei der Montage keine störenden Partikel entstehen, wie dies bei der Montage von Re­ laiskomponenten in einem Gehäuse sonst der Fall ist.

Neben den bereits angeführten Vorteilen minimiert ein erfin­ dungsgemäßes Relais die Teileanzahl und somit auch die Montage­ kosten.

Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel an­ hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1A bis C die schematische Darstellung eines erfindungsge­ mäßen Relais und seiner Montage,

Fig. 2A bis D ein erfindungsgemäßes Relais in einem konkreten Ausführungsbeispiel.

Die Fig. 1a bis c zeigen schematisch die Fertigungsschritte zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Relais. Zunächst werden ein Elektromagnetsystem, bestehend aus einer Spule 1, einer Kernanordnung 4 und einem Anker 5 mit einer Rückstellfeder 6, sowie ein Kontaktsystem 7, bestehend aus einer mit dem Anker 5 verbundenen Kontaktfeder 10, zwei Festkontakten 8 und einem Schaltkontakt 9, der an der Kontaktfeder 10 befestigt ist, vor­ montiert. An der Seite des Elektromagnetsystems 7, an der der Anker 5 angeordnet ist, ergibt sich eine Schaltkammer 18. In dieser befindet sich auch das Kontaktsystem 7. In einem zweiten Schritt wird die Schaltkammer 18 durch eine Abdeckkappe 12 ver­ schlossen. Die Kappe 12 liegt formschlüssig an einem Joch der Kernanordnung 4, an einem eine Dichtwand bildenden Fortsatz 13 eines Spulenkörperflansch 14, und seitlich, in den Figuren nicht dargestellt, an dem Spulenkörperflansch 14 an, so daß die Anord­ nung mit den Kontakten 8 und 9, der Kontaktfeder 10, dem Anker 5 und der Rückstellfeder 6 vollständig nach außen abgeschlossen ist (Fig. 1B).

Der Fortsatz 13 ist mechanisch so ausgelegt, daß er die Kontakte 8 und 9 bzw. deren Anschlußleiter 11 fixieren kann, aber keine darüberhinausgehende Stabilität bietet.

Es ist auch eine Anordnung denkbar, in der der Fortsatz 13 nur zum Abdichten der Schaltkammer 18 dient.

Im letzten Fertigungsschritt (Fig. 1C) wird die Anordnung aus dem Elektromagnetsystem 16, dem Kontaktsystem 7 und der Abdeck­ kappe 18 mit Kunststoffmaterial umspritzt, so daß die Umsprit­ zung ein Gehäuse 15 bildet, wobei die außen liegenden Enden der Anschlußleiter 11 frei bleiben. Die Umspritzung 15 bewirkt die feste Verbindung aller Relaisteile und nimmt die Kräfte auf, die insbesondere auf die Anschlußleiter 11 des Relais einwirken. Zu­ sätzlich bewirkt sie die akustische Kapselung des Relais. Vor allem in Anwendungsfällen, in denen das akustische Verhalten keine herausragende Rolle spielt, kann die Abdeckkappe 12 einen Teil des Gehäuses bilden, das nicht umspritzt ist. Die anderen Vorteile, die die erfindungsgemäße Konstruktion einschließt, bleiben erhalten.

Aus den Fig. 2A bis 2D geht hervor, wie ein erfindungsgemäßes Relais in einer konkreten Ausführungsform aufgebaut ist und wie es zusammengefügt wird. Zunächst wird das Relais in bekannter Weise vormontiert, wobei die Ausgestaltung eines Ankers und ei­ nes Kontaktsystems für ein erfindungsgemäßes Relais von unterge­ ordneter Bedeutung ist und diese Teile hier auch nicht dargestellt sind. In Fig. 2A ist ein solches Relais grundsätzlich in einer perspektivischen Ansicht dargestellt. Die beweglichen Tei­ le werden auf einem Fortsatz 33 des Spulenkörperflansches 34 und einem am Spulenkörperflansch 34 und dem Fortsatz 33 angeformten Befestigungssockel 36 montiert.

Nach der Montage des Relaissystems wird eine gemäß Fig. 2B aus Kunststoff geformte Abdeckkappe 32 zugeführt. Diese wird gemäß Fig. 2C so über die beweglichen Teile des Relais gesteckt, daß sie formschlüssig an dem Fortsatz 33 und an dem Spulenkörper­ flansch 34 anliegt und gemeinsam mit diesen eine abgeschlossene Schaltkammer bildet. Durch die Umspritzung 35 als letzten Ferti­ gungsschritt erhält man das bis auf die Anschlußleiter 31 voll­ ständig umschlossene Relais entsprechend Fig. 2D.

Claims (3)

1. Elektromagnetisches Relais mit folgenden Merkmalen:

• - einem Grundkörper (17; 37), der ein Elektromagnetsystem (16) mit einer Spule (1; 21), einer Kernanordnung (4; 24) und einem Anker (5) trägt und einen Teil einer Schaltkammer (18) bil­ det,
• - einem in der Schaltkammer (18) angeordneten Kontaktsystem (7) mit mindestens einem Festkontakt (8) und einer durch den An­ ker (5) betätigbaren beweglichen Kontaktfeder (10), die einen Schaltkontakt (9) trägt,
• - Anschlußleitern (11; 31) für die Kontakte (8, 9) und für die Spule (1; 21) und
• - einem das Elektromagnetsystem (16) und die Schaltkammer (18) umschließenden Gehäuse (15; 35),

dadurch gekennzeichnet,
daß die Schaltkammer (18) durch eine Abdeckkappe (12; 32) ver­ schlossen ist und
daß das Gehäuse (15; 35) durch eine formgebende Einbettung der feststehenden Teile des Elektromagnetsystems (16) sowie durch zumindest teilweise Einbettung des Grundkörpers (17; 37) und der Abdeckkappe (12; 32) in Isolierstoff gebildet ist, wobei die An­ schlußleiter (11; 31) durch eine Gehäusewand nach außen durchge­ führt sind.

2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (17; 37) als Spulenkörper (2) ausgebildet ist und daß die Schaltkammer (18) durch einen Fortsatz (13; 33) eines Spulenkörperflansches (14; 34) gebildet ist.

3. Verfahren zur Herstellung eines Relais gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltkammer (18) durch eine Abdeckkappe (12; 32) nach außen abgedichtet wird, be­ vor die feststehenden Teile des Elektromagnetsystems (16), die Abdeckkappe (12; 32) und der Grundkörper (17; 37) ganz oder teil­ weise in Kunststoffmaterial eingebettet werden.