DE2027330C3 - Elektromagnetisches Flachrelais - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektromagnetisches Flachrclais mit einem die Erregerspule tragenden Magnetkern und einem Anker, auf dem eine Rückstellfeder und eine vorgespannte Druckfeder nach Art eines Kippgliedes wirkt. Das Relais nach der Erfindung ist insbesondere in Geräten mit gedruckten Schaltungen, z. B. für die Nachrichten-, Signal- und Regeltechnik verwendbar.

Zur Verwendung in gedruckten Schaltungen müssen elektromagnetische Relais bestimmte Bedingungen erfüllen. An erster Stelle steht die Forderung nach einer möglichst geringen Baugröße, d. h. gerin-So gcir Grundfläche und Höhe. Darüber hinaus sollen solche Relais für möglichst viele Schaltaufgaben verwendbar sein. Deshalb werden bestimmte Anforderungen an das Kontaktsystem, und zwar sowohl an die Kontaktausbildung als auch an die Kontaktan-Ordnung, gestellt. Insbesondere kommt es darauf an, daß das Kontaktsystem auch ein wahlweises Schalten von Schwachstrom- und Starkstromkontakten ermöglicht. Ferner sollen bei dem Flachrelais für Ge-

i üCtii UCKiCii

Oiiiv." beso

nders

Ansprcchemplindlichkeit und hohe Umschaltgesclmiiidigkeit bestellen.

Aus der französischen Patentschrift 959 293 is! es heieils bekannt, hei Kontaktanordnungen, die mit Spiingkoniakten ausgerüstet sind, eine Druckfeder wir/usehcn, die den beweglich gelagerten Kontaktiiäuer iii'.'h Art eines Kippmechanismus betätigt. Der Relaisanker leitet die Bewegung des kippbaren Teils aus der Ruhelage bis zum Kippunkt ein. Vom Kippi'imkt aus springt der Kontakt dann selbständig in die andere Kontaktiage um. Dieses Relais ist so ausgebildet, daß beim limschalten des Kontaktes die \|.isse des Ankers die Scha'i/.eit ungünstig beeinflußt. I rner gewährleistet die Schneidenlagerung des An-.Ts keinen guten Magnetfluß zwischen Joch und Anker.

Das Umschalten von Relaiskontakten nach Art 1.-!!K-S Kippmechanismus ist weiterhin aus den deutschen Auslegesehrilten 1 055 128 nd 1 176 765 bekannt. Die aus der erstgenannten Druckschrift bekanntgewordene Relaisanordnung erscheint auf (ii und ihrer Bauhöhe nicht geeignet, als Mmiaturrclais in Druckschaltungen Verwendung zu finden. Das andere bekanntgewordene Relais bedar. auf Grund des bistabilen Kippmechanismus, bei dem ein Stößel über eine Kante gleitet, eint.-r relativ großen Ik-tätigungskraft, was ein stärkeres Magnetsystem bediimt.

Das aus der deutschen Auslegeschrift 1 273 069 bekanntgewordene Flachrelais hat den Vorteil hoher Aii'-prechempfindliehkeit, da Kontaktdruck und Ani.erbelastungsdruck durch die P'ederwirkunsi von i ederelementen mit geringer Federkonstante erzeugt werden. Fs weist feiner definierte Kontaktdruckverhältnisse auf, da die von den Druckfedern ausgeübten Drüc' c vorher genau festgelegt werden können. Hierdurch erübrigt sich auch eine Justierung der Relaiskontakte und somit eine Änderung der \orher bestimmten Betriebswerk- de« Relais. Bei dem bekannten Relais ist aber die Bauhöhe bei gegebener Wicklungsanordnung durch die Anordnung der Kontaktteile bestimmt, da diese in Form von Kontaktfederstreifen in Längsrichtung des Kerns beidseitig der Wicklungsanordnung angebracht und an einer Stirnseite des Relais als elektrische Anschlüsse herausgeführt sind. Hiervon abgesehen, ist das bekannte Kontak'system für viele Anwendungsfälle nicht geeignet, falls wahlweise Stark- und Schwachstrom geschaltet wurden sollen.

Um ein elektromagnetisches Flachrelais zu schaffen, bei dem gleichfalls allein die Wicklungsanordnung die gesamte Bauhöhe des Relais bestimmt, dessen Kontaktsystem jedoch definierte Kontaktdruckverhältnisse ergibt und einer Vielzahl von Anwendungsfällen genügt, indem es insbesondere auch ein wahlweises Schalten von Schwachstrom- und Starkstromkontakten ermöglicht, wurde bereits vorgeschlagen, daß das zur Halterung, Führung und Rückstellung des Magp.etankers dienende Federelcment zugleich einen beweglich gelagerten Kontaktteil, der mit einem oder zwei ortsfesten Konlaktteilen im Sinne eines Arbeits-, Ruhe- oder Umschaltkontaktes zusammenarbeitet, nach einem Kippmechanismus betätigt, und daß Jas Betätigungssystem und Kontaktsysteni etwa in Achsenrichtung der Frrcgerspule angeordnet sind. Bei diesem Relais erfüllt das zur Halterung. Führung und Rückstellung des Magnetankers !-.cnutzte Federdciv.er·! zwei weitere Funktionen, indem es zugleich als Kontaktdruckleder und Kippfeder wirkt. Auf diese Weise ergibt sich eine Einsparung zusätzlicher Federelemente, die sonst zur

f. Vorspannung der beweglichen Kontaktteile verwendet werden. Durch den kippbaren Umsclrillnicehanisnius besteht die Möglichkeit, auch einen S.arksironikonUikt zu schalten, da hierdurch eine schleichende Schaltweise wirksam verhindert ist. Ein derartiges Relais kann somit wahlweise mit Schwachstrom- und StarkstroinkontakUcüeri. insbesondere für Gleichstrom bestückt werden. Die Anordnung des Kontaklsystems in Verlängerung des Antriebssyslems unmittelbar neben diesem ergibt außer einer verhällnismäßig kleinen Grundfläche eine besonders geringe Bauhöhe des Relais, da die Wicklungsanordnung die gesamte Bauhöhe einnehmen kann. Obgleich das vorgeschlagene Relais die für die Verwendung in gedruckten Si -altungen aufgestellten Bedin«ungen erliillt und darül er hinaus aus sehr wenigen, preiswert herstellbaren Einzelteilen aufgebaut ist. zeigt es in manchen Fällen jedoch den Nachteil, daß das Öffnen der Kontakte nicht in der gewünschten Schnelligkeit erfolgt, obwohl der beweglich gelageite Kontaktteil nach einem Kippmechanismus betätigt wird. Es wurde festgestellt, daß diese Erscheinung durch mehr oder weniger starkes Kontaktkleben beim Öffnen der Kontakte verursacht wird.
Es ist Aufgabe der Erfindung, diesen Nachteil zu vermeiden, el. h. ein elektromagnetisches Flachrelais zu schallen, bei dem gleichfalls allein die Wicklungsanordnung die gesamte Bauhöhe des Relais bestimmt, dessen KivumUkvsti-m einer Viek'.al·.! von Ari-.ven dungsfällen genügt, indem es insbesondere ein wahlweises Schalten von Schwachstrom- und Starkstromkontakten ermöglicht, und dessen Kontaktsystem und Antriebssystem bei besonders niedrigen, vorher festgelegten Betriebswerten anspricht.

Die Aufgabe wird für das eingangs erwähnte elektromagnetische Flachrelais gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der bewegliche Kontaktträger als abgewinkelter Schwenkhebel ausgebildet ist, dessen einer etwa in Richtung parallel zur Achse der Spule verlaufender Hebelschenkel mit seinem freien Ende in einer fensterartigen Öffnung des Ankers angeordnet ist und der etwa in seiner Mitte an einem festen Relaistei' schwenkbar gelagert ist, während der andere etwa in Richtung senkrecht zur Spulenachse sich erstreckende Hebelschenkel an seinem freier E.nde als Kontaktteil ausgebildet ist, daß der Ankei U-förmig und der Magnetkern als Ε-Kern ausgebilde ist und daß die äußeren Ε-Schenkel des Magnetkern! aus der Ebene des U-Steges bzw. mittleren E-Schen kels rechtwinklig um jeweils eine parallel zu der Schenk .!achsen gelegene Achse derart herausgebogei sind, daß sich je ein U-Schenkel des Ankers und eii äußerer E-Schcnkcl des Kerns auf einem Stück ihre Länge in paralleler Anordnung mit geringem Spie gegenüberliegen.

Ein derartig ausgebildetes Flachrelais besitzt ein' sehr hohe Ansprcchempfindlichkeit, da der U-förmii ausgebildete Anker und der E-förmig ausgebildet Magnetkern einen besonders guten magnetische! Kraftfluß gestatten, was bei dem bekannten Schnei denlagcr gemäß der französischen Patentschril 959 293 nicht zutrifft. Ein guter magnetischer Kraft fluß zwischen dem Anker und dem Kern ist abe Voraussetzung dafür, daß schon bei geringen elek

irischen Strömen ein ausreichender Magnetfluß zu- Relais vergrößert werden muß. In diesem Falle ist es

stände kommt. Dies ist bei einem Anker, der auf vorteilhaft, die Anschlußlcilc der ortsfesten und be-

einer Schneide gelagert wird, nicht möglich, da die weglichen Kontaktteile in rastergemäßen Abständen

Auflagefläche in der Schneide nur gering ist. anzuordnen, so daß das Relais in eine gedruckte

Eine hohe Umschaltgeschwindigkeit des Relais 5 Schalungsplatte eingesteckt werden kann,

wird dadurch erreicht, daß das freie Ende des Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung

Schwenkhebels in einem Isolierstoflteil mit einer seien an Hand der Zeichnung erläutert, aus der ein

fenstcrartigcn Öffnung des Ankers angeordnet ist. Bei bevorzugtes Ausführungsbeispiel ersichtlich ist. Es

einer Betätigung des Relais leitet der Anker die Be- zeigt

wegung bis zum Kippunkt der Feder ein. Erreicht der io F i g. 1 im Längsschnitt das Relais gemäß der ErSchwenkhebel seine Kipplage, so wird er mittels der findung,

Schraubendruckfeder auf den zu schaltenden Kon- F i g. 2 und 3 in vergrößerter schcmatischcr Dartakt zu bewegt. Da das freie Ende des Schwenkhebels stellung das Kontaktsystem, Bctäligungssystcin und in einer fensterartigen Öffnung angeordnet ist. muß Teile des Antriebssystems des aus Fig. 1 ersiehtdie Schraubendruckfeder allein diesen Schwenkhebel 15 liehen Relais in zwei verschiedenen Betricbslagen,
bewegen, der eine erheblich geringere Masse besitzt F i g. 4 dieses Relais in Draufsicht bei gcschnittcals der Anker. Dies bedeutet, daß die Schaltzeit stark ncr Spule und teilweise geschnittenem Kontaktsystem, verkürzt wird. I⁷ i g. 5 einen Querschnitt längs der Schnittlinie

Bei dem Relais gemäß der Erfindung wird der F-S der aus F i g. 4 ersichtlichen Ansicht des Relais

Kontaktdruck zwischen beweglichem und ortsfestem 40 gemäß der Erfindung.

Kontaktteil allein durch die als Kippfcdcr wirkende Das aus den Figuren ersichtliche Flachrelais hat Druckfeder erzielt, da die Druckfeder dauernd in eine sehr niedrige Bauhöhe von 10,5 mm in Anpas-Richtung ihrer Ruhelage vorgespannt ist und dem sung an den kleinsten Abstand zwischen gedruckten Magnetanker lediglich die Aufgabe zufällt, den be- Schallungsplattcn von 15 mm und ist daher besonweglichen Kontaktteil von dem betreffenden orts- 25 ucrs für den Einbau in Geräte mit gedruckten Schal-Testen Kontaktteil so weit abzuheben, bis die Druck- tungsplattcn verwendbar. Durch die günstige Anordfeder ihren Kippunkt erreicht hat. Der bewegliche nung von Antriebssystem 10 (Erregerspule 180, Kontaktteil wird dann von der vorgespannten Druck- Spulenkörper 160. Magnetkern 170, Magnetanker feder zu dem anderen Festkoniaküeil gekippt und 140) und Kontaktsystcrn 20 (Kontaktteile SO. .100. dort durch definierten Kontaktdruck angedrückt. 30 121), das unmittelbar neben dem Antriebssystem an-Durch das zwangsweise Abheben des beweglichen gebracht ist, hat das dargestellte Relais auch eine Kontakttcils von seinem ortsfesten Kontaktteil wird verhältnismäßig geringe Grundfläche, wie insbesoncin Festkleben der Kontakte in jeder Stellung des dcrc F i g. 4 zeigt. Beide Systeme sind mechanisch Ankers wirksam verhindert. Darüber hinaus läßt sich und funktionsmäßig miteinander verbunden. Zur medurch die Venvcndung eines Rückstellfederelements 35 chanischen Verbindung dient der Gehäuseteil 30. der mit niedriger Federkonstante für den Ankerbc- nach der Anschlußscite des Kontaklsystems 20 zur lastungsdruck sogleich eine hohe Ansprechempfind- Verbesserung der Lüftung offen und mindestens über lichkeit des Relais erzielen. Im übrigen ergeben sich den Bereich des Kontaktsystems durch eine Staubbei dem Relais gemäß der Erfindung die gleichen schutzkappe 40 abgedeckt ist. Erforderlichenfalls Vorteile, wie sie im Zusammenhang mit der Erläute- 40 kann sich die Staubschutzkappe 40 auch über das rung des älteren Vorschlags aufgeführt sind. So er- gesamte System 10, 20 erstrecken (Fig. 1).
gibt die Anordnung des Kontakt- und Betätigungs- Das Kontaktsystem 20 kann eine beliebige Zusystems etwa in Achsenrichtung der Erregerspule sammenslellung von Ruhe-, Arbeits- und Umschaltdie geforderte geringe Bauhöhe des Relais, da die kontakten enthalten, so daß das Kontaktsystem weit-Wicklungsanordnung die gesamte Bauhöhe einneh- 45 gehend unabhängig vom Antriebssystem 10 gewählt men kann. Ferner kann das Relais gemäß der Er- werden kann. Die dargestellte Ausführungsform findung wiederum aus sehr wenigen, preiswert her- eignet sich für Schaltungen, die drei Umschaltkonstellbaren Einzelteilen aufgebaut werden, die zudem takte für Starkstrom (mittlere Kontaktteile 50, 60, sehr klein bemessen und gedrängt angeordnet wer- 70, 121; äußere Kontaktteile 80, 90, 100 usw.) erden können, so daß ein insgesamt besonders klein 50 fordern. Die Kontaktplätze 110 neben den mittleren gestaltetes Relais erreicht wird. Durch den kipp- Kontaktteilen 50, 60, 70 für Starkstrom sind in diebaren Umschaltmechanismus besteht wiederum die sem Falle freigelassen, um Luft- und Kriechstrecken Möglichkeit, das Relais der Erfindung wahlweise zu den benachbarten äußeren Kontaktteilen 80, 90, mit Schwachstrom- und Starkstromkontaktteilen zu 100 zu vergrößern. Das gezeigte Kontaktsystem 20 bestücken. 55 kann jedoch auch fünf Schwachstromkontakte als

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung sind Arbeits-, Ruhe- oder Umschaltkontakte aufnehmen,

mehrere nebeneinander angeordnete Druckfedern Unter Beachtung der elektrischen Sicherheit ist so-

vorgeschen, die je einen bewegbar gelagerten Kon- mit jede beliebige Kombination von Schwach- und

taktteil nach einem Kippmechanismus betätigen, wo- Starkstromkontakten möglich,

bei wiederum der Magnetanker die Bewegung der 60 Zu diesem Zweck ist es von Vorteil, wenn die zui

triebslagc bis zum Kippunkt der Druckfedern ein- taktteile 50, ..., 100, 121 usw. in gleicher Weise

leitet. Hierdurch ist die Möglichkeit gegeben, meh- montiert werden können. Hierzu weisen diese Kon-

rere Schwachstrom- und/oder Starkstromkontaktteile taktteile und deren Träger jeweils gleich dimenals Arbeite-, Ruhe- oder Umschaltkontakte bei niedri- 65 sionierte Befestigungsmittel auf. So haben die orts-

gen Betriebswerten zu schalten, so daß eine Vielzahl festen Kontaktteile SO, ..., 100, ..., flache Befesti-

von Schaltfunktioncn erfüllt werden kann, ohne daß gungsstückc51, ..., 101 mit sägezahnförmig gestal-

bei gegebener Wicklungsanordnung die Bauhöhe des lclcn Scitcnkantcn, mit denen sie in spitz zuiaufcndt

Aussparungen 111 des Gehäuseteils 30 selbsthemmend eingesteckt sind. Damit zwischen Befestigungsstücken 51, . . ., 101 und Begrenzungswandungen der Aussparungen 111 ein kräftiger Reibungsschluß entsteht, ist der Gehäuseteil 30 aus weniger hartem Material als die Kontaktteile 50, .. ., 100, insbesondere aus Kunststoff, hergestellt.

Die Verwendung des Relais für gedruckte Schaltungen macht es zudem erforderlich, daß die Ander Ausgangs- und Betriebslage des Ankers 140 mit diesem in kraftschlüssiger Verbindung und ist zwischen seinem freien und gebundenen Ende an einem festen Relaisteil, dem ortsfesten Kontaktteil 70, 5 schwenkbar gelagert, während der andere etwa in Richtung senkrecht zur Spulenachse sich erstreckende Hebelschenkel 121 an seinem freien Ende die beweglichen Kontaktstücke 123, 124 trägt. Zur kraftschlüssigen Verbindung des Schwenkhebels 120 mit dem

130 wird der bewegliche Kontaktteil 121 auf den ortsfesten Kontaktteil 53 bzw. 63 mit definiertem Kontaktdruck angedrückt.

Das im vorstehenden erläuterte Zusammenwirken von Antriebssystem 10 und Betätigungs- und Kontaktsystem 20 ist aus den F i g. 2 und 3 besonders deutlich ersichtlich. Während F i g. 2 die Ausgangslage des Ankers 140 bei unerregtem Relais zeigt, ver

schlußteile 52, 62. 72 usw. der Kontaktteile 50, .... io Magnetanker 140 dient ein auf dem U-Steg 141 des 100 in rastermäßigen Abständen entsprechend den Ankers angeordnetes Isolierstoffteil 150 mit einer Finstecköffnungen der gedruckten Schaltungsplatte fensterartigen öffnung 151, in die das freie Ende des· angeordnet sind. ^{etwa in} Richtung parallel zur Achse der Spule 180

Die Kontaktteile 50, ..., 100 können sich jedoch , verlaufenden Hebelschenkels 122 hineinragt und die in ihrer Dimensionierung unterscheiden, je nachdem 15 als Mitnehmer für diesen Hebelschenkel wirkt. Bei sie als Schwachstrom- oder Starkstromkontakte ver- Bewegung des Ankers in Richtung zum Kernschenkel wendet werden. Als Starkstromkontakte dienen auf 173 hin oder auch in umgekehrter Richtung wird sodic Kontaktteile 50. 60, 80, 90 usw. aufgenietete mit das freie Ende des Hebelschenkels 122 vom Tso-Kontaktstücke 53. 63 usw. aus geeignetem Kontakt- liersloffteil 150 mitgenommen, wodurch das bewegwerkstoff, während die Schwachstromkontakte ζ. B. ao liehe Kontaktstück 124 vom zugehörigen Festkonvon Abkröpfungen im Kontaktbereich der ortsfesten taktstück 63 bzw. 53 so weit abgehoben, bis die Kontaktteile gebildet werden können, um auf diese Schraubendruckfeder 130 ihren Kippunkt erreicht Weise einheitliche Kontaktabstände zwischen den hat. Von diesem Augenblick an kippt der bewegliche ortsfesten und beweglichen Kontaktteilen zu schaffen. Kontaktteil 121 mit seinen Kontaktstücken 123, 124 so daß die jeweiligen ortsfesten Kontaktteile mit dem a₅ auf den anderen ortsfesten Kontaktteil 53 bzw. 63. zugeordneten beweglichen Kontaktteil im Sinne eines Durch die Vorspannung der Schraubendruckfeder Umschaltkontaktes zusammenarbeiten können. Auch
die beweglichen Kontaktteile 121 usw. können unterschiedlich dimensioniert sein. Im Falle der Bestückung des Kontaktsystems mit Starkstromkontak- 30
ten trägt der bewegliche Kontaktteil 121 zur Bildung
eines Starkstromkontaktes im Kontaktbereich beidseitig Kontaktnieten 123, 124.

Jeder der beweglichen Kontaktteile 121 ist zu- _

deich Teil eines zweischenkligen, etwa rechtwinkli- 35 anschaulicht Fig. 3 die Betriebslage des Ankers bei ilen Schwenkhebels 120, der zur Bildung eines Kipp- erregtem Relais. Ein Vergleich der beiden Figuren Gliedes mit seinem anderen Hebelschenkel 122 an macht deutlich, daß die Schraubendruck.eöer 130 in "incm festen Relaisteil, und zwar dem Kontaktteil 70 der Ausgangs- und Betriebslage des Magnetankers bzw 100 kippbar gelagert ist. Zu diesem Zweck 140 entgegengesetzte Drehmomente auf den weist der Kontaktteil 70, 100 an seinem dem An- 40 Schwenkhebel 120 ausübt, da ihr am Schwenkhebel schlußteil 72 usw. abgewandten Ende ein Schneiden- angreifendes Ende je nach Betriebszustand des Relais lager 73 für den Hebelschenkel 122 auf. Es ist ersichtlich, daß der Kontaktteil 70 lediglich als Lager
73 und elektrischer Anschlußteil 72 für den beweglichen Kontaktteil 121 dient, selbst aber keine kon- 45
taktgebende Funktion ausübt.

Damit der bewegliche Kontaktteil 121 nach einem Kippmechanismus betätigt werden kann, ist eine Kippfeder in Form einer etwa in Längsnchtung des

Relais verlaufenden Schraubendruckfeder 130 vorge- so der sich ungefähr senkrecht zur Achse der Spule 180 sehen Diese Kippfeder ist mit einem Ende an einem bewegen läßt, sind die freien Enden der U-Schenkel festen Rclaisteil dem Lagerzapfen 31 des Gehäuse- 142. 143 an den Enden der äußeren E-Schenkel 171, teils 30 Belagert und greift mit ihrem anderen Ende 172 des Magnetkerns 170 kippbar befestigt. Die Bean den 'gebundenen Enden der beiden Hebelschenkel iestigung ist hierbei so getroffen, daß der U-Steg 141 121 122 des Schwenkhebels 120 an, und zwar in der 55 des Magnetankers 140 den Mittelschenkel 173 des Weise daß die auf den Schwenkhebel ausgeübten Magnetkerns 170, der die Erregerspule 180 trägt, mit Drehmomente in den beiden Betriebslagen des relativ großen Fläche übergreift und an diesem bei Ankers entgegeneesetzt gerichtet sind. Zu diesem erregtem Relais anliegt. Zu diesem Zweck sind die Zweck liceen das ortsfeste Lager (31) der Schrauben- U-Schenkel 142, 143 des Magnetankers 140 und die druckfedcf 130 und das Schwenklager (73) des 60 äußeren E-Schenkel 172, 171 des Kerns 170 aus der c™ . I:°u„u*f, ₂..f ":«»r Ph».Miinii> Hie etwa paraflcl zur Achse der Erregerspule 180 verläuft, wie

Fi 2 d 3 sichtlich

oberhalb oder unterhalb der das ortsfeste Lager (31) der Druckfeder und das Schwenklager (73) des Schwenkhebels verbindenden Fluchtlinie liegt.

Das Antriebssystem 10 enthält den U-förmigen Magnetanker 140 und den E-förmigen Magnetkern 170. dessen Mittelschenkel 173 den Spulenkörper 160 für die Erregerspule 180 trägt. Zur drehbeweglichen Lagerung des U-förmigen Magnetankers 140,

Ebene des U-Steees 141 b^w mittWon 173 rechtwinklig um eine jeweils parallel zti den Schenkclachsen gelegene Achse herausgelmgen. Hierdurch wird erreicht, daß sich je ein Schenkel 142, 43 d Ak 140 d

aflcl zur Achse der Erregersp

dies insbesondere aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich

ist 7ur Vermeidung des Kontaktklebens zwischen j

L· {"LZZZl Kn«t»kwnrk«n 123. 124 und den 65 143 des Ankers 140 und ein äußerer Schenkel 171

ortsfcsicnTontäktstücken 53, 63 steht der etwa in bzw. 172 des Kerns 170 auf einem Stück ihrer Länge

Richliini! i.irallel zur Achse der Spule 180 vcrlau- in paralleler Anordnung mit geringem Spiel gcgen-

fcnde 1 kbclschenfcei 122 ;in seinem freien Ende in ühcrhegen. Die Lagersteilcn werden v.»n zapfer.för-

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migen Anstauchungen 174 an den äußeren Ε-Schenkeln 171, 172 des Kerns 170 und von entsprechend angepaßten Ausnehmungen 144 an den freien Enden der U-Schenkel 142, 143 des Ankers 140 zur Aufnahme der Anstauchungen gebildet. Die Begrenzungswänd >i der Ausnehmungen 144 liegen an den zapfenförmigen Anstauchungen 174 der Lagerstelle an. Wegen des geringen Spiels der Polflächen an den Lagerstellen und der großen Fläche der Pule ist gewährleistet, daß in dem vom Magnetkern 170 und Magnetanker 140 gebildeten Magnetkreis praktisch nur ein einziger Arbeitsluftspalt zwischen Anker und Kern im Bereich des U-Steges 141, also kein unerwünschter Luftspalt vorhanden ist.

Um dem Magnetanker 140 eine dauernde Vorspan-' nung in Richtung der Ruhelage zu geben, in welcher der Anker an einem Anschlag 161 des Spulenkörpers 160 anliegt, ist ein Rückstellfederelement 200 mit niedriger Federkonstante zwischen Anker und Kern 170 vorgesehen. Zur Verwirklichung einer raumspa renden Ausführungsform und Anordnung ist dieses Rückstellfederelement als zweiarmige, im Mittelstück 201 verlängerte und verbreiterte Blattfeder aus nichtmagnetischem Material, z. B. aus Bronzeblech, ausgebildet. Ihre am freien Ende abgewinkelten Federarme 202, 203 greifen unter Vorspannung am U-Steg 141 des Ankers 140 an, während ihr Mittelstück 201 unter Spannung in einem Spalt zwischen Mittelschenkrl 173 rlo·; Kerns 170 und Spulenkörper 160 festgelegt ist. Damit sich die Blattfeder nicht wölbt, übergreift sie mit einer Abwinklung 204 ihres Mittelstükkes 201 das freie Ende 176 des mittleren E-Schenkels 173. so daß der U-Steg 141 des Ankers bei erregtem Relais am Mittelstück der Blattfeder 200 satt anliegt. Für die Befestigung des Rückstellfederelementes 200 sind somit keine Befestigungsmittel erforderlich. Die Herstellung des Rückstellfcderelementes 200 kann vorzugsweise durch Stanzen und Biegen erfolgen.

Als elektrische Zuleitungen für die Erregung der Spule 180 dienen die Anschlußteile 181, die ebenfalls wie die Anschlußteile 52, 62, 72 usw. der ortsfesten Kontaktteile 50, ..., 100 im Rastermaß der gedruckten Schaltung angeordnet sein können. Es ist jedoch auch möglich, nur einen Teil der gesamten Anschlußteile, ζ. B. die Anschlußteile 181 für die Erregerspule 180 in rastergemäßer Anordnung anzubringen. Die übrigen Anschlußteile sind dann von der gedruckten Schaltungsplatte weggerichtet und können z. B. Teil einer üblichen Steckverbindung sein.

Die Befestigung des Magnetkerns 170 im Gehäuse 30 erfolgt in vorteilhafter Weise nach Art einer Schnappverbindung. Auf diese Weise kann der Magnetkern 170 durch einfaches Einstecken in das Gehäuse 30, also ohne besondere Befestigungsmittel, verdreh- und verschiebungssicher befestigt werden, wie dies Fig. 1 zeigt Um den Arbeitshub des Ankers 140 auf den Kippunkt der Schraubendruckfeder 130 genau einstellen zu können, ist eine Justiermöglichkeit vorgesehen. Zu diesem Zweck ist der Kern 170 an seinem dem Kontaktsystem 20 abgewandten Ende

175 schwenkbar gelagert, während das andere Ende

176 des Kerns nach Art eines Schraubstockmechanismus in der Höhe verstellbar ist. Hierzu dient eine Justierschraube 190, die in Richtung der Schraubenachse verschiebungssicher, jedoch drehbar im Gehäuseteil 30 eingepaßt und in eine Gewindebohrung des Mittelschenkels 173 des Kerns 170 cinschraubbar ist.

Im folgenden sei die Wirkungsweise des Relais näher beschrieben.

Bei nicht erregter Erregerspule 180 wird der ίο Magnetanker 140 in seiner Ausgangslage durch das Rückstellfederelement 200 gehalten. Dieses Federelement übt seinen vorherbestimmten Federzug dauernd auf den Anker 140 aus und spannt diesen gegenüber der Anschlagfläche 161 vor. In der Ausgangslage des Magnetankers 140 befinden sich die beweglichen Kontaktteile 121 bzw. deren Kontaktstückc 124 in ihrer rechten Betriebslage und stellen mit den ortsfesten Kontaktteilen 60 usw. beziehungsweise deren Kontaktstücken 63 usw. eine elektrische Ver-2!> bindung her. Für den erforderlichen Kontaktdruck zwischen beweglichen Kontaktteilen 121 und ortsfesten Kontaktteilcn 60 sorgen in diesem Betriebszustand allein die Schraubendruckfcdcrn 130.

Bei erregter Erregerspule 180 wird der Magnetanker 140 gegen die Oberseite des Mittclschenkclf 173 des Magnetkerns 170 entgegen der Fedcrwirkunj des Rückstcllfederelementes 200 und der Schraubendruckfedern 130 angezogen. Das auf dem U-Steg 141 des Magnetankers 140 angeordnete Isolierstoff toi 150 verschiebt hierbei den Hebelschenkel 122 in Abwärtsrichtung, wodurch die Kontaktverbindunger zwischen den ortsfesten Kontakttcilen 60, 100 usw und den beweglichen Kontaktteilcn 121 aufgehober werden. Die Abhebung der beweglichen Kontaktteile 121 durch den als Mitnehmer wirkenden Magnet anker 140 erfolgt jedoch nur so lange, bis der Kipp punkt der Schraubendruckfedern 130 erreicht ist. Ir diesem Betriebszustand sorgen die Schraubendruck federn 130 selbsttätig für die weitere Kontakttren nung zwischen den ortsfesten Kontaktteilen 60, 10( und den beweglichen Kontaktteilen 121, indem nun mehr die Schraubendruckfedern nach einem Kipp mechanismus die beweglichen Kontaktteile auf di( anderen ortsfesten Kontaktteile 50, 80 usw. um schnappen. Damit dieses Umschnappen ohne Benin derung durch den Anker 140 vor sich gehen kann, is die Fensteröffnung 151 in dem als Mitnehmer wir kenden Isolierstoffteil 150 so groß gewählt, daß da: freie Ende des Hebelschenkels 122 während de Kippbewegung sich kräftefrei bewegen kann.

Zur Begrenzung des Hubes der beweglichen Kon taktteile 121 wirken demnach allein die ortsfestet Kontaktteile 50, 60 usw. Für den erforderlichei Kontaktdruck zwischen beweglichen Kontaktteilei 121 und ortsfesten Kontaktteilen 50 sorgen in diesen Betriebszustand wiederum allein die Schraubendruck federn 130.

Wenn die Erregerspule 180 entregt ist, kehrt unte

der Einwirkung der durch das Rückstellfederelemen 200 ausgeübten Federkraft der MamietanVpr 14ft ent gegen der Federwirkung der Schraubendruckfeden 130 in seine Ausgangslage zurück.

Hierzu i Blatt zeichnungen

Claims (11)

i':;!enlansprüche:

1. Elektromagnetisches Flachrelais mit einem die Erregerspule tragenden Magnetkern und einem Anker, auf dem eine Rückstellfeder und eine vorgespannte Druckfeder nach Art eines Kippgliedes wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Kontaktträger (120) als abgewinkelter Schwenkhebel ausgebildet ist, dessen einer etwa in Richtung parallel zur Achse der Spule (180) \erlaufender Hebelschenkel (122) mit seinem freien linde in einer lensterartigen Öffnung (151) des Ankers (140) angeordnet ist und tier etwa in seiner Mitte (73) an einem festen Relaist.eil (70) schwenkbar gelagert ist. während der ande^ etwa in Richtung senkrecht /ur Spulenachse sich erstreckende Hebelsehenkel (121) an seinem freien Ende als Kontaktteil (123, 124) ausgebildet ist, daß der Anker (140) U-förmig und der Magnetkern als Ε-Kern ausgebildet ist und daß die äußeren E-Sehcnkel (17Ϊ, 172) des Magnetkerns (170) aus der Ebene des U-Steges (141) b/w. mittleren E-Schenkels (!73) rechtwinklig um jeweils eine parallel zu den Schenkelachsen gelegene Achse derart herausgebogen sind, daß sich je ein U-Schenkel des Ankers und ein äußerer E-Scheiiitel des Kerns auf einem Stück ihrer Länge in parallele: Am dnung mit geringem Spiel gegenüberliegen.

2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur kraftschlüssigen Verbindung des Schwenkhebels (120) mit dem Magnetanker (140) ein auf diesem angeordnetes isolierstofTteil (150) mit einer Öffnung (151) dient, in die das freie Ende des etwa in Richtung parallel /ur Achse der Spule (180) \ erlaufenden Hebelschenkels (122) hineinragt und die als Mitnehmer für diesen Ilebe'sehvinkc! \irki, in dem dieser etwa von der Ausgangs- oder Betriebslage des Ankers an bis zum Kippunkt der Feder (130) mitgenommen wird.

3. Relais nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem gebundenen Ende der Hebelsehenkel (121, 122) und einem ortsfesten Gehäuseteil (31) eine vorgespannte Schraubendruckfeder (130) derart angeordnet ist. daß ihre Wirkungsgerade in der mittleren Stellung des Schwenkhebels (120) parallel zur Spulenachse durch das Schwenkhebellager (73) verläuft.

4. Relais nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kippglied (120) etwa von der Ausgangs- und Betriebslage des M.ignetankers (140) an bis zum Kippunkt der Druckfeder (130) mit dem Anker in kiaflschlüssiger Verbindung steht.

5. Relais nach einem oder mehreren der Ansprüche I bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren E-Schenkel (171. 172) des Kerns zapl'enformige Anstaiichiingcn (174) und die freien Enden der U-Schenkel'i.^, 143) des Magnetankers (140) entsprechend angepaßte Ausnehmungen (144) zur Bildung je eines Schwcnklagers aufweisen.

6. Relais nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß das der Rückstellung des Magnetankers (140) dienende Federelement (200) eine zweiarmige, im Mitleislück (201) verlängerte und verbreiterte Blattfeder aus nichtmagnetischem Material ist, deren am freien Ende abgewinkelte Federarme (202. 203) unter Vorspannung am U-Steg (141) des Ankers eingreifen und deren Mittelstück unter Spannung in einem Spalt zwischen mittleren E-Schenkel (173) des Kerns (170) und des Spulenkörper (160) festgelegt ist.

7. Relais nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6. dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (200) mit ihrem Mittelstück (2Oi) das freie Ende (176) des mittleren E-Schenkels (173) mit einer Abwinklung (204) übergreift, so daß der U-Steg des Ankers (140) bei erregtem Relais am Mittelstück der Blattfeder satt anliegt.

8. Relais nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Schwenklager (73), insbesondere in Form eines Schneidciagers, für den Schwenkhebel (120) ein ortsfester Kontaktteil (70) dient, der mit dem bewegliehen Kontaktteil (123, 124) über die Hebelsehenkel (121, 122) elektrisch verbunden ist.

9. Relais nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (31) der Schraubendruckfeder (130) als elektrische Zuführung ausgebildet ist und daß die Schraubenfeder (130) den schwenkbaren Hebel (120) elektrisch leitend mit dem Zapfen (31) verbindet.

K) Relais nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere nebeneinander angeordnete Druckfedern (ijt'l) und entsprechend viele Kippmechanismen mit bewegbar gelagerten Kontaktteilen (123, 124) vorgesehen sind.

11. Relais nach Anspruch K), dadurch gekennzeichnet, daß mindesten:, ein beweglich gelagertes Kontaktteil (123, 124) und der bzw. die zugeordneten ortsfesten Koniaktteile als Starkstromkontakte ausbildet sind.