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Elektromagnetisches Relais Die Erfindung bezieht sich auf ein elektromagnetisches
Relais mit einem die Erregerspule tragenden zylindrischen Kernjoch, einem winkelförmigen
Rückschlußeisen, einem als zweiarmiger Hebel auf dem Rückschlußeisen gelagerten
Anker und einem aus mehreren Wechslern bestehenden Kontaktsatz.
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Elektromagnetische Relais der genannten Art sind in vielfacher Ausführung
bekannt geworden. Bei der am meisten verbreiteten Konstruktion ist der Anker winkelförmig
gestaltet, und die Kontaktfedern sind mit ihrer Ebene parallel zur Achse des Magnetsystems
angeordnet. Die Kontaktfedern derartiger Relais sind lediglich an den dem Kontakt
abgewandten Enden gelagert. Die Kontaktsätze sind daher nicht justierfrei.
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Außerdem ist es bei dieser Grundkonstruktion schwierig, eine höhere
Schockfestigkeit zu erreichen, weil der Anker nur schwer so ausgestaltet werden
kann, daß er durch äußere Beschleunigungen nicht ausgelenkt wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Relais so
weiterzuentwickeln, daß eine wesentlich höhere Schockfestigkeit erzielt wird und
bei geringem konstruktivem Mehraufwand eine justierfreie Montage möglich ist. Zur
Erreichung des letztgenannten Zieles müssen die tragenden Isolierstoffteile des
Relais so ausgebildet sein, daß die äußeren Federn eines jeden Wechslers im Ruhezustand
unter Vorspannung abgestützt sind.
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Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Achse
des Magnetsystems auf der Kontaktfederebene senkrecht steht, daß die Kontaktfedern
und Spulenanschlußstifte in einem Relaissockel eingespannt sind, daß die freien
Enden der Kontaktfedern dem Rückschlußeisen zugewandt sind, daß der Sockel und das
Magnetsystem durch eine isolierende Basisplatte verbunden sind und daß die Außenfedern
der Wechsler auf Vorsprüngen der Basisplatte unter Vorspannung justierfrei gelagert
sind.
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Gemäß der weiteren Ausbildung der Erfindung sind das Magnetsystem
und der auf dem Sockel und der Basisplatte angeordnete Kontaktfedersatz so beschaffen,
daß sie je eine getrennt vormontierbare Einheit bilden.
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Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird eine höhere Schockfestigkeit
dadurch erzielt, daß der Anker als ebenes Stanzteil in seiner Schwerlinie gelagert
ist und daß der Arbeitsweg des mit ihm verbundenen Kontaktbetätigungsschiebers kleiner
ist als der Kontaktweg.
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Ein Ausführungsbeispiel wird anhand von Fig. 1 - lo dargestellt.
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Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch das Relais, ig. 2 eine Draufsicht,
Fig. 3 einen Querschnitt im Bereich des Sockels, Fig. 4 einen Querschnitt im Bereich
des Kontaktbetätigungsschiebers, Fig. 5 eine Ansicht von unten, Fig. 6 eine Darstellung
des Ankers, Fig. 7 eine Kontaktfeder, Fig. 8 eine Seitenansicht eines Wechslers,
Fig. 9 einen Sockelausschnitt mit eingebauter Gleichrichterplatte und Fig. lo die
Gleichrichterplatte von oben.
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Einander entsprechende Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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In Fig. 1 ist mit 1 die Basisplatte bezeichnet, die sich über die
gesamte Länge des Relaiskörpers erstreckt und eine schwalbenschwanzförmige Aussparung
la zur Befestigung auf einer Tragschiene aufweist. Am unteren Teil der Basisplatte
ist
das Magnetsystem befestigt, das aus einem zylindrischen Kernjoch 2, einem winkelförmigen
Rückschlußeisen 3, der Erregerspule 4 und dem Anker 5 besteht. Der Anker 5 ist als
zweiarmiger IIebel auf dem Rückschlußeisen 3 gelagert und wird durch eine Feder
6 gehalten. Das obere Ende der Basisplatte 1 ist zugleich Teil des Relaissockels
7, der aus fünf profilierten Zwischenlagen besteht, zwischen welchen die Kontaktfedern
und Anschlußstifte 8 - 11 eingespannt sind. Die Teile 8 -lo bilden einen Wechsler
derart, daß die Mittelfeder 9 mit der Feder 8 den Ruhekontakt und mit der Feder
lo den Arbeitskontakt darstellt. Der Stift 11 dient dem Anschluß der Erregerspule.
Die Basisplatte 1 ist mit Vorsprüngen 1b und lc versehen, auf denen die Enden der
Außenfedern 8 und lo unter Vorspannung aufliegen. Mit 12 ist der Kontaktbetätigungsschieber
bezeichnet, in den das obere Ende des Ankers 5 eingehängt ist.
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An seinem linken Ende ist der Kontaktbetätigungsschieber derart in
Durchbrüchen der Basisplatte 1 geführt, daß er von Hand betätigt werden kann, wenn
die Schaltfunktion des Relais überprüft werden soll. Mit 13 ist eine Feder bezeichnet,
die die Basisplatte 1 auf der Tragschiene sichert. Diese Feder und das Magnetsystem
werden durch eine Mutter 14 auf der $asisplatte 1 arretiert. Die nicht durch die
Basisplatte und den Sockel 1 abgedeckten Teile des Relais werden durch eine aus
Kunststoff bestehende Staubkappe 15 geschützt.
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Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß das Relais drei nebenanderliegende
Wechsler aufweist und daß alle Anschlußstifte als AMP-Stecker ausgebildet sind.
Diese Stifte können aber auch auf quadratischen Querschnitt zugeschnitten werden
und sind derart im Leiterplattenrastermaß angeordnet,
daß das Relais
auch mit einer Leiterplatte verlötet werden kann. Der Anker 5 ist als ebenes Stanzteil
so ausgebildet, daß er genau in seiner Schwerlinie gelagert ist. Hierdurch ist die
Stoßfestigkeit wesentlich erhöht. Die EIaltefeder 6 des Ankers wird mit einer Schraube
16 auf einem an den Spulenkörper 4 angespritzten Horn 17 (Fig. 1) befestigt. Der
Anker weist im Bereich des Horns eine Aussparung (5a in Fig. 6) auf, deren Durchmesser
größer ist als der Horndurchmesser. Die Kippbewegung des Ankers wird daher durch'
dieses Horn nicht behindert.
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Das gesamte Relais besteht aus zwei vormontierbaren Einheiten.
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Die eine Einheit ist das aus Kernjoch 2, Rückschlußeisen 3, Spule
4, Anker 5 und Ankerhaltefeder 6 bestehende Magnetsystem.
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Die zweite Einheit ist die Basisplatte l mit dem Sockel 7, den Kontaktfedern
und Anschlußstiften8 - 11 und dem Kontaktbetätigungsschieber 12. Beim Zusammenbau
der beiden Einheiten wird der Anker 5 in den Kontaktbetätigungsschieber 12 eingehängt,
der Anschlußbolzen des Magnetsystems durch die öffnung in der Basisplatte geschoben,
die Feder 13 eingelegt und die Mutter 14 festgezogen. Die Anschlußdrähte der Spule
4 werden durch Steckhülsen 2Ö mit den Sockelstiften 11 verbunden. Die Endmontage
geht sehr schnell vonstatten, -weil jegliche Löt-und Justierarbeit entfällt. Da
im Sockel, wie aus Fig. 1 hervorgeht, noch einige Reservestellen für Lötstifte vorhanden
sind, können auch Spulen mit Mittelanzapfung oder Doppelspulen eingesetzt werden.
Die Basisplatte l kann zwischen den einzelnen Vorsprüngen 1b und lc für die verschiedenen
Wechsler mit
Trennwänden ausgestattet sein, so daß Lichtbogenüberschläge
von einem Wechsler zum anderen verhindert werden. Eine solche Trennwand ist in Fig.
1 mit 18 bezeichnet. Da der Angriffspunkt des Kontaktbetätigungsschiebers 12 an
der Mittelkontaktfeder zwischen der Einspannstelle und dem Kontaktniet liegt, ist
der Kontaktweg wesentlich größer als der Ankerweg. Diese Anordnung erlaubt es, die
Erregerleistung klein zu halten- respektive große Kontaktkräfte zu erzielen.
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Das Konstruktionsprinzip, die Federebene senkrecht zur Achse des Magnetsystems
anzuordnen, führt zu einem sehr kompakten Aufbau mit kleinem Sockelmaß und zu einem
unkomplizierten ausgewogenen Anker mit großer Schockfestigkeit. Die Basisplatte
kann trotz der angeformten Vorsprünge für die justierfreie Montage und der Zwischenwände
als Spritzgußteil preiswert in großen Stückzahlen hergestellt werden.
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Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch das Relais in Höhe des Sockels
7. Man erkennt, daß an die Basisplatte 1 Stehbolzen 1d und le angespritzt sind,
die die Zwischenlagen des Sockels durchdrin-:an und zu ihrer Befestigung dienen.
Die vorgesehenen Schraubenlöcher sind gewinde los und nehmen selbstschneidende Schrauben
auf.
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Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch das Relais in Höhe des Kontaktbetätigungsschiebers
12. Mit 5 ist der Schnitt durch deri Anker bezeichnet. Der Kontaktbetätigungsschieber
12 ist
ill Durchbrüchen der Basisplatte 1 so geführt, daß er bei
aufgesetzter Staubkappe 15 von Hand bedient werden kann.
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Fig.- 5 zeigt eine Ansicht von unten mit der Basisplatte 1, der Aussparung
la für die Schienenbefestigung, der Feder 13, der Befestigungsmutter 14, den Kontaktfedern
8 und den Führungsteilen des Kontaktbetätigungsschiebers 12.
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Fig. 6 zeigt den ebenen Anker von oben mit der Aussparung 5a im Bereich
seiner Schwerlinie A - B.
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Fig. 7 zeigt den Stanzschnitt einer Kontaktfeder, deren Ende als AMP-Stecker
ausgebildet ist. Sämtliche Kontaktfedern haben den gleichen Stanzschnitt und werden
mit unterschiedlichen Kontaktnieten bestückt.
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Fig. 8 zeigt die Seitenansicht eines Wechslers 8,9,10 und eines Teilesder
Basisplatte 1 mit den angeformten Vorsprüngen lb und lc. Die äußeren Federn liegen
auf diesen Vorsprüngen mit einer genau definierten Vorspannung auf, so daß jede
Justierarbeit entfällt.
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Das bisher beschriebene Relais ist für Gleichstromerregung ausgelegt.
Es kann jedoch durch Einbau einer sehr kleinen mit Dioden bestückten Gleichrichterplatte
an Wechselspannungsquellen angeschlossen werden.
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Fig. 9. zeigt einen Teil des Sockels 7 mit der in der äußersten Sockelebene
eingespannten Leiterplatte 19.
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Fig. lo stellt eine Draufsicht dieser Leiterplatte 19 dar.
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Das Relais kann also für beliebige Gleich- oder Wechselspannungen
ausgelegt werden. Je nach Ausführung der Steckerstifte ist es in Verbindung mit
einem Stecksockel für Einzelverdrahtung auf Tragschienen oder Lötmontage auf Leiterplatten
geeignet.
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8 Seiten Beschreibung 12 Ansprüche 2 Blatt Zeichnungen mit lo Figuren