DE2462360A1

DE2462360A1 - Elektromagnetisches relais

Info

Publication number: DE2462360A1
Application number: DE19742462360
Authority: DE
Inventors: Hans Sauer
Original assignee: Individual
Current assignee: SDS-RELAIS AG 8024 DEISENHOFEN DE
Priority date: 1974-12-13
Filing date: 1974-12-13
Publication date: 1977-01-13
Also published as: DE2462360B2; DE2462360C3

Description

Elektromagnetisches Relais Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais mit innerhalb des Spulenkörpers in einem Schutzrohr angeordneter ferromagnetischer Kontaktzunge und mit im Spulenkörper formgebunden fest eingebetteten Kontakt- und Spulenanschlüssen sowie Polschuhen, die in einem im Spulenkörper eingeformten, an das Schutzrohr angrenzenden Kontaktraum dem freien Ende der Kontaktzunge gegenüberstehen und im Bereich ihrer anschlußseitigen Enden an wenigstens einen, in einer zur Stirnseite des Spulenkörpers offenen Kammer angeordneten Dauermagneten herangeführt sind.
Ein Relais dieser Art ist aus der deutschen Patentschrift 1 9o9 940 bekannt. Es zeichnet sich trotz kleiner Abmessungen durch guten Wirkungsgrad und infolge der Trennung von Kontakt-und Wickelraum durch hohe Kontaktsicherheit aus. Außerdem ist dieses Relais, das einseitige oder zweiseitige Kontaktruhelage aufweist, wirtschaftlich herstellbar.
Ausgehend von diesem bekannten Relais ist es nun Aufgabe der Erfindung, unter Beibehaltung der genannten Vorteile ein Relais mit mittlerer Kontaktruhelage zu schaffen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der durch die mit Kontaktwerkstoff belegten, abgewinkelten Enden der Polschuhe gebildete Kontaktabstand so groß gewählt ist, daß die Kontaktzunge bei unerregtem Relais von den Festkontakten abgehoben ist und sich in Mittelstellung befindet. Das insoweit erhaltene Relais zeichnet sich durch drei Ruhelagen der Kontaktzunge aus. Die Mittelstellung der Kontaktzunge bei unerregtem Relais wird z.B. durch zu beiden Seiten der Kontaktzunge angeordnete Justierfedern festgelegt.
Zu diesem Zweck ist nach weiteren Ausgestaltungen der Erfindung vorgesehen, daß die Justierfedern mit ihren Enden unmittelbar oder über Stützplatten einerseits an nasenartigen Vorsprüngen, andererseits an Seitenwänden des für sie vorgesehenen Hohlraumes unter Vorspannung anliegen, und daß die Stützkräfte der Justierfedern durch zur Verschiebung der an den Seitenwänden des für die Justierfedern vorgesehenen Hohlraumes anliegenden Stützplatten geeignete Stellglieder getrennt voneinander einstellbar sind. Eine derartige Einstellung kann z.B. mit einer Stellschraube, aber auch indirekt durch Justierung der Kontaktzunge an deren wurzelseitigen Ende in die eine oder andere Kraftrichtung erfolgen.
Die Justierfedern sind z.B. als Spiral-, Schrauben- oder Teleskopfedern ausgebildet oder als S-förmig gebogene Blattfedern im Bereich des freien Endes der Kontaktzunge angeordnet. In all diesen Fällen erhält man Federn mit gewünschter flacher Federcharakteristik, so daß die Justierkräfte feinfühlig einstellbar sind.
Die Erfindung ist noch dahingehend ausgestaltet, daß zwei miteinander fluchtende nasenartige Vorsprünge beiderseits der Kontaktzunge vorgesehen sind, und daß diese Vorsprünge in der durch die Mittelstellung der Kontaktzunge gegebenen Ebene liegen, und daß die Breite (f) der nasenartigen Vorsprünge in Richtung der von den Justierfedern ausgeübten Kraft die Breite (g) der Kontaktzunge geringfügig überschreitet.
Damit lassen sich die Ansprechwerte des Relais in beiden Schaltrichtungen leichter einstellen, als wenn kein definierter Mittelstellungsanschlag für das Kontaktzungenende vorgesehen wäre.
Die Funktion der definierten Mittelstellung läßt sich ohne Verwendung von Stützplatten dadurch erreichen, daß die Justierfedern endseitig im rechten Winkel abgebogen sind, derart, daß sie sowohl an der Seitenwand des für sie vorgesehenen Hohlraumes als auch am nasenartigen Vorsprung oder der Kontakt zunge mit ihren Stirnseiten anliegen, daß die rechtwinkelig abgebogenen Abschnitte einer jeden Justierfeder um 900 zueinander vorsetzt sind, und daß in der Seitenwand des für die Justierfedern vorgesehenen Hohlraumes rinnenartige Vertiefungen zur Aufnahme des einen rechtwinkelig abgebogenen Abschnittes einer jeden Justierfeder eingeformt sind. Eine derart ausgebildete Justierfeder ist in dem für sie vorgesehenen Raum nahezu reibungsfrei gelagert und braucht im Zuge der Fertigung lediglich in den Raum eingelegt zu-werden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Es zeigt: Fig. 1 - 4 die im einzelnen näher bezeichneten Schnitte 1 - 1' bis 4' - 4 eines gemäß der Erfindung aufgebauten Relais, wobei ein Spulenkörper als Schutzrohr, Kontakt- und Anschlußträger ausgebildet ist, Fig. 5 eine perspektivische Darstellung zweier identischer bei dem in Fig. 1 - 4 gezeigten Relais verwendeten Mittelstellungshaltefedern, die im folgenden als Justierfedern bezeichnet sind, Fig. 6 eine Detailzeichnung zur Verdeutlichung der Wirkungsweise der Justierfedern und Fig. 7 ein Kräftediagramm.
Die Fig. 1 bis 4 zeigen die Ausbildung eines Relais mit einem DIL-Gehäuse als Spulenkörper 1. In DIL-Gehäuse eingebettete Schutzrohrkontaktrelais sind z.B. aus der US PS 3 575 678 und der DAS 2 o49 o93 bekannt. Diese Relais verwenden einen Glas-Schutzrohrkontakt, auf dem sich eine Spulenwicklung befindet, und dessen Anschlüsse mit einem sogenannten Relaisträger verbunden sind. Die gesamte Anordnung ist in der Form eines DIL-Gehäusesmit Kunststoff ummantelt. Eine Justier- oder Einstellbarkeit der Kenndaten sowie ein vernünftiges Zusammenwirken von Erreger- und Dauermagnetfeld, wodurch sich wirtschaftliches Ansteuern mittels Impulsen für mono- und bistabile Betriebsweise, hohe Kontaktkräfte bei geringer Erregerleistung und die Einstellung einer mittleren Ruhelage der Kontakt zunge realisieren lassen, sind bei Relais dieser Art nicht möglich. Wird jedoch erfindungsgemäß ein als Schutzrohr dienender Spulenkörper 1 als DIL-Gehäuse ausgebildet, so lassen sich nahezu alle Kenndaten, die von einem Relais verlangt werden, realisieren.
In diesem Falle werden gemäß Fig. 1 bis 4 die Kontaktanschlüsse 4, 4', 4'' sowie Spulenanschlüsse 5, 5', 5'' seitlich aus dem Spulenkörper 1 herausgeführt und nach Einformung in eine Richtung abgewinkelt. Zur wirtschaftlichen Kontaktierung der Enden der Spulenwicklung 43 mit den Spulenanschüssen 5, 5', 5 " sind diese im Bereich ihres Austritts aus dem Spulenkörper 1 beidseitig mit freiliegenden Abschnitten 39 versehen, so daß auch eine Punktschweißverbindung mühelos durchführbar ist. Ebenso ist auch der Kontaktträger 40 mit freiliegenden stirnseitig aus dem Spulenkörper 1 herausragenden Abschnitten 41, 41' zum Anpunkten des wurzelseitigen Endes 42, 42' der Kontaktzunge 3 versehen.
Die mit Festkontakten 20 ausgestatt-eten stromführenden Polschuhe 6, 7 werden vor dem Einbettungsvorgang mit den zugehörigen Kontaktanschlüssen 4, 4', vorzugsweise durch Punktschweißung verbunden. Zum Schutz der Spulenwicklung 43 sind zwei vorzugsweise identische Halbschalen 44, 44' vorgesehen, die in der Austrittsebene der Kontakt- und Spulenanschlüsse 4, 5 miteinander verklebt oder verschweißt sind. Durch konische Ausgestaltung der stirnseitigen, den Wickelraum begrenzenden Flächen der Spulenkörperflansche 33, 33' ist auch eine Schweißverbindung der Halbschalen 44, 44' mit den Spulenflanschen 33, 33' erreichbar. Die Halbschalen 44, 44' können auch so geformt sein, daß sie die freiliegenden Abschnitte 39 abdecken.
Will man ein Relais mit definierter Mittelstellung der Kontaktzunge 3 erhalten, so werden, wie in Fig. 6 schematisch dargestellt, zu beiden Seiten der Kontaktzunge 3 Stützplatten 46', 47' angeordnet, die mittels Justierfedern 45, 45' gegen nasenartige Vorsprünge 48, 48' abgestützt sind. Mit ihren anderen Enden drücken die Justierfedern 45, 45' gegen weitere Stützplatten 46, 47, die wiederum entweder an den Seitenwänden 49, 49' des Spulenkörpers 1 oder an Stellgliedern 51, 51', z.B.
Stellschrauben, anliegen. Es empfiehlt sich dabei die Breite f der nasenartigen Vorsprünge 48, 48' geringfügig größer zu gestalten als die Stärke g der Kontaktzunge 3. Eine zweckmäßige Ausbildung der Justierfeder 45, 45' ist in Fig. 5 perspektivisch und in Fig. 1 - 4 im eingebauten Zustand gezeigt. Dabei handelt es sich um im wesentlichen S-förmig gebogene Blattfedern 52, 52', die im Bereich des freien Endes 9 der Kontaktzunge 3 angeordnet sind. Diese Federn 52, 52' weisen an ihren Enden rechtwinklig abgebogene Abschnitte 55, 55' auf, die zueinander um 900 versetzt sind und die Funktion der Stützplatten 46, 46' (Fig. 6) übernehmen. In der Seitenwand 49, 49' des für die Justierfedern vorgesehenen Raumes 50, sind rinnenartige Vertiefungen 56, 56' zur Aufnahme der Abschnitte 55 der Justierfedern eingeformt.
Eine Justierfeder dieser Art braucht nur in den für sie vorgesehenen Raum 50 eingelegt zu werden; denn sie wird durch den nicht federnden Abschnitt 55 (Fig. 5), der etwas breiter gewählt ist, auch seitlich gegenüber der Innenwand des Spulenflansches 33 und des Dauermagneten 13 gehaltert. Das sich daraus ergebende Kräftediagramm ist in Fig. 7 dargestellt. Die Kraft P zeigt den Verlauf der Dauermagnetkraft über den Weg s der Kontaktzunge 3 in unerregtem Zustand und die Kraft P1 die gesamte magnetische Kraftwirkung bei Erregung des Relais. P2 ist die der Magnetkraft entgegenwirkende Kraft der Kontaktzunge 3 und P3 die der Justierfedern 45, 45'. Der Weg h, bei dem die Kraftwirkung der Justierfedern 45, 45' einsetzt, ergibt sich aus der Differenz der Stärken der nasenartigen Vorsprünge 48, 48' und der Kontaktzunge 3 (h = f-g).
11 Patentansprüche 7 Figuren

Claims

Neue Patentansprüche 1 - 11 (gebildet aus dem Oberbegriff des Anspruches 1 und den Ansprüchen 15 und 18-27 der Stammanmeldung P 24 59 o39.4 - 34 1.Elektromagnetisches Relais mit innerhalb des Spulenkörpers in einem Schutzrohr angeordneter ferromagnetischer Kontakt zunge und mit im Spulenkörper formgebunden fest eingebetteten Kontakt- und Spulenanschlüssen sowie Polschuhen, die in einem im Spulenkörper eingeformten, an das Schutzrohr angrenzenden Kontaktraum dem freien Ende der Kontaktzunge gegenüberstehen und im Bereich ihrer anschlußseitigen Enden an wenigstens einen, in einer zur Stirnseite des Spulenkörpers offenen Kammer angeordneten Dauermagneten herangeführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die mit Kontaktwerkstoff (20) belegten, abgewinkelten Enden (18), (19) der Polschuhe (6), (7) gebildete Kontaktabstand (s) so groß gewählt ist, daß die Kontaktzunge (3) bei unerregtem Relais von den Festkontakten abgehoben ist und sich in Mittelstellung befindet.
2. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelstellung der Kontaktzunge (3) bei unerregtem Relais durch zu beiden Seiten der Kontaktzunge angeordnete Justierfedern (45), (45') festgelegt ist.
3. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Justierfedern (45), (45') mit ihren Enden unmittelbar oder über Stützplatten (46), (46'), (47), (47') einerseits an nasenartigen Vorsprüngen (48), (48') andererseits an Seitenwänden (49), (49') des für sie vorgesehenen Hohlraumes (50) unter Vorspannung anliegen.
4. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Stützkräfte der Justierfedern (45), (45') durch zur Verschiebung der an den Seitenwänden (49), (49') des für die Justierfedern (45), (45') vorgesehenen Hohlraumes (50) anliegenden Stützplatten (46), (47) geeignete Stellglieder (51), (51') getrennt voneinander einstellbar sind.
5. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Justierfedern (45), (45') als Spiral-, Schrauben- oder Teleskopfedern ausgebildet sind.
6. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Justierfedern als S-förmig gebogene Blattfedern (52), (52') im Bereich des freien Endes (9) der Kontaktzunge (3) angeordnet sind.
7. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwei miteinander fluchtende nasenartige Vorsprünge (48), (48') beiderseits der Kontaktzunge (3) vorgesehen sind, und daß diese Vorsprünge (48), (48') in der durch die Mittelstellung der Kontaktzunge (3) gegebenen Ebene liegen.
8. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite (f) der nasenartigen Vorsprünge (48), (48') in Richtung der von den Justierfedern (45), (45') ausgeübten Kraft die Breite (g) der Kontaktzunge (3) geringfügig überschreitet.
9. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Justierfedern (45), (45') endseitig im rechten Winkel abgebogen sind, derart, daß sie sowohl an der Seitenwand (49), (49') des für sie vorgesehenen Hohlraumes (50) als auch am nasenartigen Vorsprung (48), (48') oder der Kontaktzunge (3) mit ihren Stirnseiten (53), (53'), (54), (54') anliegen.
10. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die rechtwinkelig abgebogenen Abschnitte (55), (55') einer jeden Justierfeder (45), (45') um 900 zueinander versetzt sind.
11. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 9 oder 1o, dadurch gekennzeichnet, daß in der Seitenwand (49), (49') des für die Justierfedern (45), (45') vorgesehenen Hohlraumes (50) rinnenartige Vertiefungen (56), (56') zur Aufnahme des einen rechtwinklig abgebogenen Abschnittes (55) einer jeden Justierfeder (45), (45') eingeformt sind.