DE2064226C3 - Elektromagnetisches Umschaltrelais - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Unischallrelais gemäß dem Oberbegriff des Hauptan- «pruchs.

Für Relais, die auf modernen gedruckten Leiterplatten montiert werden sollen, wird verlangt, daß sie robusi und zuverlässig sind, eine geringe Leistungsaufnahme hcsit/en. möglichst raumsparend ausgeführt sind und auch bei einer größeren Anzahl von Kontaktsat/en zu geringen Kosten herstellbar sind

Ein Relais der im Oberhegriff des Hiiupranspruchs genannten Art ist ζ B. in der US-PS 3 166662 best* iiricben.

Hier besteht der Magnetkreis aus einem U-förmigen Kern, dessen einer Schenkel eine Steuerspuie trägt und über dessen beide Schenkel ein Anker an^ geordnet 1st. Auf diesem Anker sind erste Enden von gestreckten elastischen Drähten befestigt, deren andere Enden den feststehenden Sehaltkörttakien gegenüberliegen.

Ein solches ReUlis bedarf einer regelmäßigen WaN Hing, einmal zur Justierung des Kontaktdruck^, der sich mit der Elastizität der Drähte aufgrund der einseitigen Einspannung stark verändert, und zum anderen zur Reinigung der Kontakte von Staub, es sei denn, das Relais befindet sich in Betrieb in einem staubdichten, d. h. teuren Gehäuse.

Beispielsweise aus der US-PS 2 759 062. der US-PS 3 260 818 und der US-PS 2 618 754 sind Relais bekannt, bei denen die Schaltkontakte im Inneren des Spulenkörpers angeordnet sind, so daß eine derartige Wartung entfällt. Diese Relais enthalten jedoch durchwegs nur einen einzigen Umschalt- bzw. Arbeitskontakt, da offenbar eine Justieiung unzugänglicher Mehrfachkontaktanordnungen unmög-Hch erschien. Vom Relais nach der US-PS 1 863 436 her war schon die Anbringung einer Ankerplatte in der Mitte der Längsausdehnung einer einseitig eingespannten, das Innere eines Spulenkörpers durchragenden Schaltfeder bekannt. Die Ankerplatte überbrückt bei Erregung des Magneten die PoI-schenkel des Magnetkreises. Auch bei diesem bekannten Relais ist nur ein Arbeitskontakt vorgesehen, dessen Schaltstelle zudem noch außerhalb des Spulenkörpers, also außerhalb von dessen Schutzbereich liegt.

Schließlich sind z. B. aus der US-PS 3333 216 Relais mit mehreren Kontakten im Innern des Spulenkörpers bekannt, bei denen ein Anker über Stößel auf die freien Enden von Kontaktfedern einwirkt. Diese Relais sind jedoch teuer wegen der Vielzahl einzelner beweglicher Teile (Anker, Stößel, einzelne Kontaktfedern) und sie sind empfindlich, was die nötige Vorspannung der einzelnen Kontaktfedern angeht.

Aufgabe der Erfindung ist es also, das aus der US-PS 3 166662 bekannte Relais dahingehend zu verbessern, daß es wartungsfrei wird, noch kompakter aufgebaut ist und sich für den E.rbau in gedruckte Leiterplatten eignet Eine weitere Aufgabe besteht darin, die notwendige Steuerenergie zu verringern, die bei Ankern mit Schwenkbewegung größer ist als bei Ankern mit Parallelbewegung. Schließlich hat die Erfindung auch zum Ziel, das Relais mit einer möglichst geringen Anzahl von Einzelteilen, als da sind Federn und Ankerlager, herzustellen.

All diese Aufgaben löst das im Hauptanspruch definierte Relais.

lun Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt Fig I im Längsschnitt einen Teil eines Relais.

I ig 2 und 3 einen Längs- bzw. Querschnitt eines Relais.

Fig. 4 eine fvxplosionsdarstdlung eines Teils des Relais aus Fig. 2 und 3.

In F ig I sieht man eine elastische Kontaktfeder A. die die folgenden Zonen aufweist:
«) das erste, eingespannte Ende, an welchem der Anschluß an eine (nicht dargestellte) externe Schaltung erfolgt.

*>o b) Einspannzone in ein Isölierstück 28,
c) erste Zone elastischer Deformation,
(/) über eine Isolierplatte 20 mit einer magnetischeil

Weichmetallplatic 18 fest verbundene Zone,
c) zweite Zone elastischer Deformation,
M f) zweites, freies Ende, an welchem der Kontakt mit ortsfesten Gegenkontakten erfolgt, nämlich einem Ruhekontakt g und einem Afbeitskontakt It.

on a a

one

Die Wejchmetallplatte 18 bildet clen Relaisanker und ist vor der Öffnung eines magnetischen Kreises in C-Form angeordnet, von welchem in der Fig. 1 nur die Polschenkel 14 und 16 dargestellt sind.

Die Schenkel 14 und 16 schließen sich, wie es bekannt ist, über ein in der Fig. 1 nicht dargestelltes Joch, wobei der Magnetkreis dem Feld einer Steuerspule ausgesetzt ist, welche in der Fig. 1 nicht dargestellt ist.

Gemäß Fig. 2 und 3 ist die Steuerspule 10 auf einem Spulenkörper 2 aus Hartplastik angeordnet, der ein Rohr 4 mit rechteckigem Querschnitt aufweist, welches an seinen Enden mit Wangen 6 und 8 ausgestattet ist, und zwar jeweils an seinem unteren und an seinem oberen Teil.

Der magnetische Kreis wird durch ein Joch 12 geschlossen, welches zwischen den Schenkeln 14 und 16 außerhalb der Steuerspule liegt, wobei der untere Schenkel 14 einen Teil der Wange 6 überdeckt, wahrend der obere Pohchenkel 16 einen Teil der Wange 8 überdeckt. Das Joch 12 greift in Ausschnitt', der Wangen 6 und 8 ein, wie es in der Fig. 3 zu sehen ist. Für Montagezwecke wird dieser magnetische Kreis aus wenigstens zwei Teilen gebildet, svelche beispielsweise durch Klebung miteinander verbunden sein können. Der magnetische Kreis 12, 14, 16 besteht vorteilhafterweise aus einer Legierung.

Der Anker 18 aus einer magnetischen Legierung ist durch eine Platte 20 aus Isoliermaterial mit einer Anordnung von je zwei parallelen elastischen Drähten 22 pro Kontakt fest verbunden. Eine bestimmte Läng; dieser zwei Drähte 22 ist in einem isolierenden Träger 24 eingespannt, welcher beispielsweise durch ein organisches Polymerisat der Gattung der Polyamide oder analoger Arten gebildet ist. Der isolierende Träger 24 umfaßt ein Teil 26, welches sich über die gesamte Länge des Rohr 4 erstreckt, und zwar gegenüber dem magnetischen Kreis, und einen kurzen Block 28. welch«'" die Abdichtung des Rohres gegen den unteren Polschenkel 14 des magnetischen Kreises gewährleistet Diese zwei Stücke können durch Verklebung. Verschraubung oder Verklemmen usw. im Rohr 4 befestigt sein.

Die /wci parallelen Drähte 22 entsprechen dem Draht A aus Fig. 1. Am unteren Teil der Drähte 22, welcher aus dem Rohr 4 hervorragt, erfolgt die extern: Verbindung (Zone a, Fig. 1;. Darüber kommt die Zone der Kinspannung (/>). Der mittlere Teil ist durch die Isolierplatte 10 und den Anker 18 (Zone d) besetzt. Zwischen der Platte 20 und der Einspannung befindet sich die erste elastische Zone (<). Über der Platte 20 ergibt sich die zweite elastische Zone (d). Schließlich bildet das freie Ende der Drähte 22 die Kontaktzone e.

Die festen Kontakte (Ruhe-Arbeit) sind vortejlhafterweise aus zwei Leiterdrähten 30, 32 gebildet, weiche in die Masse des Teils 26 eingebettet sind, mit Ausnahme der unteren Enden, welche aus dem Rohr 4 hervorragen, und der oberen Enden, welche den Enden der Drähte 27 in Kreuzform gegenüberliegen. Die oberen Enden derDrähte 30 und 32 sind hierzu2weimal umgebogen, wie es aus Fig. 4 ersicht-

i» lieh ist.

Die verschiedenen Umschaltkontakte des Relais sind voneinander durch isolierende Ansätze 34 des Teils 26 getrennt.

Jm Bereich der LJmschaltkontakte ist das Rohr 4 mit einem Deckel 36 verschlossen, welcher durchsichtig ist und eine Lupe darstellt. Dieser Deckel ist unter Druck in das Rohr 4 eingepreßt, und zwar mittels Wangen 38 und 40, welche im Schnitt der Fig. 3 erkennbar sind. Dieser Deckel kann fus einem Methyl-

2» polymethacrylat bestehen. Diese Lt>oe gestattet es, die Kontaktzonen der festen und beweglicnen Leiter gut einzusehen und sich somit von der ordnungsgemäßen Arbeitsweise des Relais zu überzeugen.

Die Tatsache, daß anstatt eines einzigen Drahts

2> zwei Diähte 22 verwendet werden, erhöht die Zuverlässigkeit der Kontaktgabe.

Die Drähte 22 bestehen aus einem eutektischen Legierungsgemisch aus Silber und Kupfer im Verhältnis von etwa 72/ 28. Die festen Drähte 30, 32 können

jo aus demselben Material bestehen. Man hat somit ein Relais mit Kontakten aus Edelmetall.

Der hintere Teil der isolierende η Platte 20. welcher dem magnetischen Kreis 14-16 gegenüberliegt, bildet mit der Fläche des Trägers 26 eine Luftdrosselung.

j-, die eine Dämpfung erzeugt, weiche das Prellen verhindert, wenn der Kontakt aus der Arbeitsstellung in die Ruhestellung übergeht.

Das Relais ist mit vier Umschaltkoniakten dargestellt. Diese Anzahl vier läßt sich jedoch noch vermindern oder beliebig erhöhen, indem dem Spulenkorper eine entsprechende Form gegeben wird.

Bei dem beschriebenen Relais bedarf der magnetische Kreis weder einer Bohrung noch einer sonstigen Bearbeitung irgendeiner Art.

4-, Die Fig. 4 zeigt in einer Explosionsdarstellung die Anordnung der beweglichen und der festen Kontakte des Relais. Man erkennt die vier Paare von Drahten 22, welche durch die Platte 20 aus isolierendem Material gehalten werden, die ihrerseits den Anker 18 trägt.

Der Trager 26 enthält vier Paare von Drähten 30. 32 für die feststehenden Ruhe- und Arbeitskontakte. Ansätze 34 halten die oberen Enden der Drähte 30-32 unc. trennen die Kontakte des Relais voneinander.

Hierzu 2 Blatt Zeichniinticn

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Elektromagnetisches Urnschaltrelais mit mehreren Umschaltkontakten und einem mindestens eine Steuerspule und einen Anker aufweisenden Magnetkreis, wobei die beweglichen Schaltkontakte als im wesentlichen gestreckte elastische Drähte ausgebildet sind, die an einem Ende fest eingespannt sind und am gegenüberliegenden Ende den festen Schaltkontakten gegenüberstehen, dadurch gekennzeichnet, daß alle beweglichen Schaltkontakte (22) etwa in der Mitte ihrer Längsausdehnung in einer gemeinsamen Isolierplatte (20) eingebettet sind, auf der der Anker (18) befestigt ist, und daß die Polschenkel (14, 16) des Magnetkreises mit dem diese überbrükkenden Anker, die beweglichen Schaltkontakte und die .Tiit diesen zusammenwirkenden festen Schaltkonfakte im Innern eines rohrförmigen, nach außen abgeschlossenen Spulenkörpers (2) für die Steuerspule(n) (10) angeordnet sind.

2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenkörper (2) einen rechtekkigen Querschnitt besitzt, daß der feststehende Teil des Magnetkreises C-förmig ist und eine Seite des Spulenkörpers umschließt.

3. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder bewegliche Schaltkon'akt aus mindestens zwei parallelen elastischen Drähten (22) gebildet ist, welche in der Isolierplatte (20) erngebewet sind.

4. Relais nach einen", der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, da_t die Drähte (22) aus einer Silber-Kupfer-legierung in einem Gewichtsverhältnis von etwa 72 zu 2H stehen.

5. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichent, daß die festen Kontakte (30. 32) ebenfalls aus Drähten gleich denen der beweglichen Schaltkontakte bestehen, wobei ein Ende dieser festen Drähte zweimal rechtwinklig umgebogen ist, derart, daß es mit den Enden der beweglichen Schaltkontakte einen Winkel von etwa W einschließt.