DE2258479C3 - Isoliereinrichtung für die Spule eines elektromagnetischen Flachrelais - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Isoliereinrichtung für die Spule eines elektromagnetischen Flachrelais in Form einer sich in Richtung der Spulenachse erstrekkenden, die Spule samt Spulenkörper zumindest teilweise umschließenden Wanne, deren Seitenwände sich zwischen der Spulenwicklung und neben der Spule angeordneten Kontaktelementen bzw. Jochteilen befinden.

Ein wichtiges Problem bei Relaiskonstruktionen besteht darin, stets alle leitenden Teile mit unterschiedlichen Potentialen ausreichend gegeneinander zu isolieren. Dies gilt vor allem für die Spulenwicklung, die Kontakte und das meist geerdete Joch eines Relais. Das Problem tritt vor allem dann auf, wenn bei miniaturisierten Flachrelais die Kontaktfedern eng benachbart zur Spul'enwicklung angeordnet werden und wenn zudem noch einer oder mehrere Jochschenkel parallel zur Spule verlaufen. Soll ein derartiges Relais dann auch noch zum Schalten größerer Stromstärkern verwendet werden, so sind auf jeden Fa!! besondere !soüermaßnahmen erforderlich, um die notwendigen Kriech- und Luftstrecken für eine einwandfreie und sichere Funktion des Relais zu gewährleisten.

Bei einem bekannten Relais (Siemens-Zeitschrift 1968. S. 259 bis 261) war es bisher üblich, die Spulenwicklung mit einem Isolierband zu umwickeln und zusätzlich noch zwischen Spule und Kontaktfedersatz eine Isolierplatte anzubringen. Auch zwischen den Spulenanschlüssen und dem Joch mußten die geforderten Isolierbedingungen durch einzeln eingelegte Isolieröle erfüllt werden. Dabei erforderte vor allem die Isolierbandage der Spulenwicklung eine aufwendige Montaeearbeit da das Umwickeln von Hand und mit großer Sorgfalt geschehen mußte, um vor allem auch ein sauberes Anliegen des Isolierbandes an den Spulenflanschen zu gewährleisten.

In der deutschen Offenlegungsschrift 20 24 433 ist ein Schutzgehäuse für Drahtspulen beschrieben, welches aus zwei ineinandergefügten Halbschalen besteht und die dünnen Spulendrähte gegen mechanische Einwirkungen von außen schützen soll. Ein solches Gehäuse wäre zwar grundsätzlich auch dazu geeignet, Relaisspulen elektrisch zu isolieren, doch ist die Anwendung für kleine Fachrelais nicht praktikabel. Abgesehen davon, daß zwei Gehäusehälften gefertigt und auf der Spule montiert werden müssen, bedingt die bekannte Konstruktion auch, daß die beiden Gehäusehälften jeweils über die Spulenflansche geschoben werden müssen und aus diesem Grunde wesentlich größer im Durchmesser sein müssen als die Spule selbst. Gerade bei Relais sind die Spulenflansche oft mit Vorsprüngen zur Befestigung von Lötstiften, zur Bildung von Ankeranschlägen und ähnlichem versehen. Auch wird bei dem bekannten Schutzgehäuse die Isolierung durch die Trennlinie zwischen den beiden Gehäusehälften unterbrochen und durch entsprechend übereinander greifende, wiederum platzbeanspruchende Gehäuseteile erst zusätzlich gesichert Zur Vermeidung einer ungünstigen Erwärmung ist es außerdem nicht erwünscht, die Spulenwicklung ganz einzuschließen, wenn dies aus Isolierungsgründen nicht erforderlich ist.

In der französischen Patentschrift 15 58 314 und in der US-Patentschrift 34 30 019 ist weiterhin ein Flachrelais beschrieben, bei dem die Spule in einer wannenförmigen Ausnehmung eines die Kontaktfedern tragenden Isolierkörpers angeordnet ist. Allerdings bildet der Grundkörper bei dieser Konstruktion keine Isolierung zwischen Spulenwicklung und Magnetsystem; außerdem ist das Magnetsystem mit metallischen Klammern am Kontaktträger befestigt, wobei diese Klammern nur einen geringen Abstand zu den Kontaktfedern aufweisen. Den Isolationsforderungen für die Schaltung von Starkstrom genügt dieses bekannte Relais nicht. Selbst wenn man zwischen der Spulenwicklung und dem Magnetjoch zusätzliche Wände des Isoliergrundkörpers hochziehen wollte, so wäre diese Konstruktion immer noch nicht auf andere Relais übertragbar, deren Kontaktsystem anders aufgebaut ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, für Flachrelais eine wannenförrnige Isoliereinrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welche in bestehende Relaiskonstruktionen ohne wesentliche Änderung eingefüg' werden kann. Diese Isolierwanne soll einfach und billig herzustellen sein, und unabhängig von Maßtoleranzer eine wirksame Isolierung der Spulenwicklung gewähr leisten. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht daß die Isolierwanne aus einer dünnen Folie geformt is und zumindest an einer Stirnseite in Form eines umlau fenden Steges in eine umlaufende Rille des Spulenkör perflansches eingreift.

Auf Grund ihrer dünnen Wände kann die Isolierwan ne ohne weiteres in ein Relais eingefügt werden, ohni daß dessen Bauhöhe oder die sonstige Konstruktioi

verändert werden müßte. Auch die Spulenkörperflansche können in ihrer jeweiligen Form und Befestigung erhalten bleiben, da die Isolierwanne die Flansche nicht voll umfassen muß. sonderen in eine Rille tingreift und auf diese Weise ausreichende Isolationsstrecken zwisehen der Spulenwicklung und den übrigen Meallteilen des Relais schafft. Die Isolierwanne ist in ihrer endgültigen Form automatisch herstellbar und erfordert deshalb nur noch winig Montagearbeit, die zudem auch mechanisiert werden kann. _[0

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besitzt die lsolierwantie Fortsätze, mit denen sie die Spulenanschlüsse taschenartig umschließt. Bei Verwendung eines E-förmigen Magnetsystems ist es außerdem zweckmäßig, wenn die Isolierwanne an einem Ende in ,5 eine flarhe Folienwand übergeht und damit die Jochtraverse überdeckt. Ein flaches Aufliegen der Folie auf dem Joch kann dabei durch Vorsprünge an einem Teil der Isolierwanne verhindert werden. Auf diese Weise kann zwischen den Spulenanschlüssen und dem Joch kein Kriechstrom fließen, und die Luftstrecke um die Folienwand herum ergibt gute Isolierbedingungen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Isoüerwanne in einfacher Ausführung, F i g. 2 in einer Schnittfigur den Einbau einer Isolierwanne nach F i g. 1 in ein Relais,

F i g. 3 die Isolierwanne mit Spulenkörper in Draufsicht, Fi g. 4 eine Isolierwanne in weiterer Ausgestaltung, F i g. 5 ein elektromagnetisches Relais mit einer Isolierwanne nach F i g. 4,
F i g. 6 eine Seitenansicht von F i g. 5, F i g. 7 die Montage eines E-förmigen Jochs bei einer Isolierwanne nach F i g. 4,

F i g. 8 eine ausschnittweise Darstellung einer Isolierwanne mit Joch und Anker.

Die F i g. 1 zeigt eine Isoüerwanne mit U-förmig hochgezogenen Seitenwänden la und \b zum Umschließen der Spulenwicklung eines Relais. Die beiden Enden der Wanne 1 sind mit ihren Abschlußflächen Ic und \d an die Spulenflansche des Relais angepaßt, um eine möglichst gute Isolationsdichtigkeit zu schaffen. Die Anpassung der Isoüerwanne 1 an eine Relaisspule zeigt F i g. 2, die einen Schnitt A-A aus F i g. 3 darstellt. Der Spulenkörper 2 ist mit einer Wicklung 3 versehen und weist einen Durchbruch 4 zur Aufnahme eines nicht dargestellten Eisenkerns auf. Der Spulenkörper 2 ist außerdem mit einem Ankeranschlag 2a und einem Fortsatz 2b zur Auflage der Jochschenkel versehen.

In einem Relaisgrund körper 5 sind weiterhin Kontaktfedern 6 verankert, die sich im wesentlichen parallel zur Spulenachse entlang der Spulenwicklung erstrecken. Um die Spuleinwicklung 3 gegenüber diesen Kontaktfedern 6 ausreichend zu sichern, ist die Isoüerwanne 1 zwischen diesen Teilen angeordnet. Sie umschließt die Spulenwicklung 3 U-förmig von drei Seiten und liegt mit ihren Endflächen Ic und id in umlaufenden Rillen 2c und 2c/der Spulenflansche bzw. des Spu lenkörpers 2. Auf diese Weise wird eine ausreichende Kriechstrecke zur Isolierung der Spulenwicklung 3 erreicht.

F i g. 3 zeigt in einer Draufsicht noch einmal den Spulenkörper 2 mit der Wicklung 3 und der Isolierwanne 1. Diese Isolierwanne 7 umgreift mit ihren Seitenwänden Xa und \b die Spulenwicklung und liegt mit ihren Abschlußwänden Ic und Idin umlaufenden Rillen 2c und 2c/des Spulenkörpers 2.

Die F i g. 4 und 5 zeigen eine Weiterbildung der Isoüerwanre, einmal als Einzelteil und einmal eingebaut in einem Flachmagnetsystem.

Die Isoüerwanne U umhüllt die Spulenwicklung 12 des Relais U-förmig und liegt mit ihrer stirnseiiigen Abschlußwand 13 in einer umlaufenden Rille 14 des Spulenkörpers 15. Auch die gegenüberliegende Abschlußwand 16 legt sich so an den entsprechenden Spulenflansch an, daß genügend Kriech- und Luftstrecken zu dem Joch 17 mit Masseanschluß und der nicht dargestellten potentialführenden Kontaktfeder gebildet werden.

Die Enden der Spulenwicklung 12 liegen an Lötfahnen 18, die aus einem Flansch des Spulenkörpers 15 seitlich herausragen. Zur Abdeckung dieser Lötfahnen 18 gegenüber dem Joch 17 ist die Isolierwanne 11 an diesen Stellen jeweils mit einem taschenartigen Fortsatz 19 versehen, der diese Anschlußstelle jeweils von mehreren Seiten umgibt. Der Isolierstoff wurde von einer Seite der Tasche 19 mit einer Einbuchtung 20 versehen, um von der Lötstelle 18 bis zum freiliegenden Jochteil die gewünschte Luftstrecke zu schaffen. Um ein ungünstiges Aufliegen der Isoüerwanne im Bereich des Jochmittelschenkels zu verhindern, ist der Isolierstoff an dieser Stelle mit einem oder mehreren Vorsprüngen 21 vei sehen; damit wird das Zustandekommen einer ungünstig kurzen Kriechstrecke zwischen Lötfahne und Hochmittelschenkel verhindert und durch eine genügend weite Luftstrecke ersetzt.

Der geringe Abstand zwischen der Jochtraverse 22 (F i g. 6 und 7) und den Spulenanschlußsteckern 23 des Relais erfordert weiterhin einen Isolationsschutz, der in Form einer Folienwand 24 ebenfalls an der Isoüerwanne 11 ausgebildet ist. Diese Folienwand ist aus den F i g. 4 und 5, besonders aber auch aus der Seitenansicht der F i g. 6, zu erkennen.

Die Isoüerwanne wird in ihrer endgültigen Form aus Kunststoff, beispielsweise Makrofol, tiefgezogen; dabei können alle notwendigen Einbuchtungen, Ausbuchtungen, Vorsprünge und Rippen auf einfache Weise durch entsprechende Formausbildung hergestellt werden. Nach dem Tiefziehen werden in einem einzigen Arbeitsgang die Ausnehmung 25 und die Lochung 26 (F i g. 4) hergestellt. Hierzu dient ein Schnittwerkzeug, welches unter dem Winkel λ (Fig. 6) arbeitet und gleichzeitig durch Heraustrennen von Wandstücken die Ausnehmung 25 und die Lochung 26 ausführt.

Die Montage der fertigen Isoüerwanne 11 zeigt F i g. 7. Dabei wird zunächst der (nicht dargestellte) fertig gewickelte Spulenkörper lagerichtig in die Isoüerwanne 11 gelegt und anschießend das E-förmige Kernjoch mit dem Kern 27 in das Spulenrohr eingeschoben. Zu diesem Zweck wird die Folienwand 24 aufgeklappt und das Kernjoch mit den Jochschenkeln 17 und dem Kern 27 in Richtung des Teiles 28 eingeschoben. Da die Jochschenkel 17 jeweils mit Warzen 29 zur Befestigung der Ankerfedern versehen sind, sind an der Folienwand zwei dachförmige Aufwölbungen 30 ausgebildet. Damit kann sich die Kante 31 nicht an den Warzen 29 stauchen, sondern gleitet sicher über sie hinweg. Außerdem ist die gesamte Foüenwandkante 31 aufgebogen bzw. mit einem Radius 32 versehen. Damit wird ein Auflaufen auf die innere Jochtraversenkante 33 verhindert. Nach dem Einschieben des Jochs nimmt die Foüenwand 24 wieder ihre ursprüngliche Form ein und deckt die Jochtraverse 22 an der Stirnseite isolierend ab. Die F i g. 8 zeigt in einem weiteren Ausschnitt das

Magnetsystem mit der Wicklung 12, der Isolierwanne 11, einem Jochschenkel 17 und dem Anker 34. Das Ankerende wird von einer Blattfeder 35 krallenförmig umfaßt und kommt über die Jochschenkelbreite hinaus nahe an die Wicklung heran. Deshalb ist die Isolierwanne 11 an dieser Stelle mit einem Einzug 36 versehen, um eine Berührung zwischen Ankerschenkel und Isolierwanne zu verhindern und eine sichere Relaisfunktion zu gewährleisten.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Isoliereinrichtung für die Spule eines elektromagnetischen Flachrelais in Form einer sich in Richtung der Spulenachse erstreckenden, die Spule und den Spulenkörper zumindest teilweise umschließenden Wanne, deren Seitenwände sich zwischen der Spulenwicklung und neben der Spule angeordneten Kontaktelementen bzw. Jochteilen befinden, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierwanne (1; 11) aus einer dünnen Folie geformt ist und zumindest an einer Stirnseite in Form eines umlaufenden Steges (lc, id; 13, 16) in eine umlaufende Rille (2c, 2d; 14) des Spulenkörperflansches eingreift.

2. Isoliereinrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß an der Isolierwanne (11) ausgebildete Fortsätze (19) die Spulenanscnlüsse (18) taschenartig umschließen.

3. Isoliereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierwanne (11) an einem Ende in eine die Jochtraverse (22) eines E-förmigen Kernjochs überdeckende, für die Montage aufklappbare Folienwand (24) übergeht.

4. Isoliereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an der Isolierwanne (U) ausgebildete Vorsprünge (21) ein flaches Aufliegen auf der Jochtraverse (22) verhindern.

5. Isoliereinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Folienwand (24) eine aufgebogene Abschlußkante (32) besitzt.

6. Isoliereinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der Folienwand (24) dachförmige Aufwölbungen (30) vorgesehen sind.

7. Isoliereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolierwanne (11) als Tiefziehteil hergestellt ist.

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