DE2536740B2 - Kontaktfedersatz für elektromagnetische Relais - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kontaktfedersatz für elektromagnetische Relais mit einem Isolierstoffkörper als Träger für die einzelnen Kontaktfedern, welche in Kanälen des Trägers eingesteckt und mittels federnder Befestigungslappen verspannt sind.

Herkömmliche Kontaktfedersätze, bei denen die Federn mil: isolierenden Zwischenlagen einzeln aufeinandergeschichtet und dann verschraubt werden, erfordern einen hohen Fertigungsaufwand. Man ist deshalb vielfach dazu übergegangen, einen Isolierstoffblock mit Längskanälen oder mit seitlichen Einschnitten zu versehen und die Kontaktfedern ohne weitere Befestigungsmittel dort zu verankern. Hierbei ergibt sich das Problem, den Kontaktfedern einen genügenden Festsitz zu geben, ohne daß der Kunststoffkörper übermäßig hohen Belastungen oder Verspannungen ausgesetzt wird. Sc ist es bereits bekannt, die Kontaktfedern mit Querwölbungen, Rastnasen und Prägungen zu versehen, um sie im Isolierstoff zu verspannen und formschlüssig gegen Längsbewegungen zu sichern. Eine problemlose Befestigung kann hiermit jedoch insbesondere dann nicht erreicht werden, wenn die Befestigung in seitlich offenen Einschnitten des Isolierkörpers erfolgen soll. Denn die Fertigungstoleranzen bei den Kontaktfedern und beim Isolierstoffträger führen dazu, daß entweder die Feder zu locker im Einschnitt sitzt oder in einen zu engen Spalt eingepreßt wird, was wiederum zur Überbelastung und zum Brechen des Kunststoffträgers führen kann. Da die Stege zwischen den einzelnen Einschnitten im Träger aus Platzgründen nicht allzu dick gemacht werden können, sind sie gegen Verspannungen besonders empfindlich. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn der Träger aus einem duroplastischen Kunststoff gefertigt ist, was beispielsweise bei Starkstromkontakten aus Isolierungsgründen erforderlich ist.

Bei einem bekannten Kontaktfedersatz (britische Patentschrift 6 08 696) sind zur Befestigung der Kontaktfedern in geschlossenen Kanälen eines Isolierstoffträgeirs an den Federn Schultern vorgesehen. Allerdings; wird dort nicht eine kraftschlüssige, sondern eine formschlüssige Befestigung erreicht. Dabei müssen die Schultern erst nach der Federnmontage deformiert werden, was bei einer engen Bestückung mit vielen Kontaktfedern umständlich ist. Eine andere Ausführungsform sieht dort die formschlüssige Befestigung der Federn durch Aufschweißen eines zusätzlichen Teiles vor. Außerdem ist zum Festsitz eine Zunge vorgesehen, welche senkrecht zur Federebene wirkt. Bei der Befestigung von Federn in einem offenen Schlitz würde dies den Isolierstoff träger zu stark belasten und könnte daher den Festsitz der Feder nicht gewährleisten.

Bei einem anderen bekannten Kontaktfedersatz (US-PS 31} 82 296) sind Lappen vorgesehen, welche als Anschlag beim Einschieben der Kontaktfedern in die Kanäle des Isolierkörpers dienen. Ein aufgebogener Lappen verspannt dort die Feder senkrecht zu ihrer Hauptebene im Kanal des Isolierkörpers. Für die Befestigung von Federn in offenen Kanälen ist diese Konstruktion nicht geeignet, da eine kraftschlüssige Befestigung der Kontaktfedern in Längsrichtung auf diese Weise nicht zu erreichen ist.

Weiterhin ist ein elektromagnetisches Relais bekannt [DE-AS 18 05 583), bei dem die Kontaktfedern in Vusnehmungen eines Kunststoffkörpers formschlüssig verriegelt sind. Zu diesem Zweck ist an den Kontaktfedern jeweils ein federnder Lappen vorgesehen, der an einer Seite der Kontaktfeder in eine Hinterschneidung des Kunststoffkörpers greift und auf der anderen Seite der Kontaktfeder hinter einem Steg einrastet Dieses formschlüssige Einrasten hat zwar den Vorteil, daß die Feder leicht wieder herausgenommen und ausgewech- to seit werden kann, bringt es aber mit sich, daß ein gewisses Spiel in Längsrichtung der Kontaktfeder unvermeidbar vorhanden ist Aufgrund der beiderseits von der Kontaktfeder vorzunehmenden Verrastung fehlt eine größere Anlagefläche zur Lagefixierung der Feder, außerdem müssen die Ausnehmungen für die Kontaktfederbefestigung im Isolierstoffkörper ziemlich groß gehalten sein. Da zudem die Befestigungskanten durch seitliche Einschnitte an der Kontaktfeder gewonnen werden, muß auch die Breite der Feder entsprechend groß gewählt werden, so daß die bekannte Konstruktion insgesamt nur anwendbar ist, wenn für den Kontaktfedersatz ein entsprechend großes Volumen zur Verfügung steht Außerdem ist die dort gezeigte formschlüssige Befestigung sehr stark von Fertigungstoleranzen abhängig, und schließlich sind für das Einsetzen der Federn Montagevorgänge in zwei Richtungen erforderlich, nämlich erst ein seitliches Einstecken und dann ein Verschieben in Längsrichtung der Kontaktfedern.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kontaktfedersstz zu schaffen, bei dem die Kontaktfedern in den Kanälen des Trägers genau und sicher in ihrer Lage fixiert sind, ohne daß viel Raum für Befestigungselemente oder ein unwirtschaftlich hoher Montageaufwand erforderlich wird. Diese Befestigung soll auch die besonderen mechanischen Eigenschaften der Isolierstoffe, insbesondere von duroplastischen Formstoffen, berücksichtigen und auch äußeren mechanischen Beanspruchungen, beispielsweise Krafteinwirkungen auf den Lötanschluß, standhalten. Schließlich soll die Befestigung unabhängig von den Maßtoleranzen der Einzelteile sein und eine automatische Fertigung ermöglichen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Kontaktfedersatz der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß die an einer Längsseite offenen Kanäle mit Querstegen bzw. Quernuten versehen sind, an deren senkrecht zur jeweiligen Kontaktfederebene verlaufenden Wänden die in Querrichtung eingesteckten Kontaktfedern mit jeweils mindestens zwei in Längsrichtung der Kontaktfedern gegeneinanderwirkenden Befestigungslappen verspannt sind.

Der sich dabei ergebende Preßsitz in Längsrichtung der Kontaktfedern vermeidet in den offenen Kanälen eine zu starke Belastung der Schlitzwände und ermöglicht trotzdem eine stabile Fixierung der Federn. Der Grundkörper mit seitlichen Schlitzkanälen braucht nicht nur weniger Volumen, sondern ist auch leichter und präziser zu fertigen als bekannte Konstruktionen mit geschlossenen Kanälen. Die Montage der Federn ist bei dieser Ausführung ebenfalls einfacher, da diese lediglich in einer Richtung, nämlich von der Seite her, eingesteckt und mit dieser Bewegung gleichzeitig fixiert werden. Die Befestigungslappen der Kontaktfedern greifen dabei an den Querstegen bzw. in den Quernuten des Trägers an. Sie können sich dabei elastisch, unter Umständen auch plastisch, deformieren, so daß die Fertigungstoleranzen keine Rolle spielen. Dieses seitliche Einstecken ist vor allem auch wesentlich leichter mit Automaten zu bewerkstelligen, so daß die Fertigung auch hierdurch noch verbilligt wird.

Zweckmäßigerweise sind die Befcstigungslappen an einem im Bereich der Einspannung mit der Kontaktfeder verbundenen Stützblech ausgebildet In einer Ausführungsform der Erfindung ist dabei vorgesehen, daß die Befestigungslappen annähernd entgegen der Einsteckrichtung der Kontaktfeder!! aus dem Stützblech herausgebogen sind. Vorteilhafterweise verlaufen sie in einem spitzen Winkel zur Einsteckrichtung, so daß sie beim Einstecken in den Träger leicht deformiert werden und so einen Preßsitz erzeugen. In einer anderen Ausführungsform können die Befestigungslappen auch durch aufgebogene Enden des Stützbleches gebildet werden. Hierbei ist es zweckmäßig, wenn diese Enden krallenförmig zueinander gebogen sind; die Angriffskanten können auch mit Einschnitten versehen sein, so daß sich die Ecken in den Kunststoffkörper eingraben können.

In einer Ausführungsform schließen die Befestigungslappen einen zwischen ihnen verlaufenden Quersteg des Trägers kraftschlüssig ein. Der Quersteg wird dabei auf Druck belastet, d.h. in der für einen duroplastischen Kunststoff ungefährlichsten Belastungsart. In einer anderen Ausführungsform kann auch vorgesehen sein, daß die Befestigungslappen an den Wänden von Quernuten nach außen gespreizt sind. Die hier auftretende Zugbelastung wird vom Kunststoff ebenfalls noch aufgenommen, da sie in Längsrichtung der Kontaktfedern erfolgt Es ist also nicht erforderlich, zur Befestigung der Federn senkrecht zu den Schlitzwänden des Trägers einen Preßdruck auszuüben. Lediglich um die Kontaktfeder mit ihrer einen Flachseite lagerichtig an die eine Wand des Trägereinschnitts anzudrücken, ist es zweckmäßig, sie zusätzlich gegenüber der Gegenwand abzustützen. Dies kann mit den Befestigungslappen erfolgen, welche in diesem Fall nicht nur in Längsrichtung der Kontaktfeder^, sondern auch leicht in Querrichtung abgestützt sind. Es ist aber auch möglich, zusätzliche Stützlappen am Stützblech vorzusehen, welche dann zweckmäßigerweise entgegen der Einsteckvorrichtung der Kontaktfeder im Einschnitt des Trägers verkeilt sind.

In einer Weiterbildung der Erfindung wird außerdem vorgesehen, daß das Stützblech entgegengesetzt zur Kontaktfeder aus dem Trägereinschnitt heraus weitergeführt ist und einen Steck- bzw. Lötanschlußstift bildet. Um in diesem Fall bei äußerer Krafteinwirkung auf die Anschlußstifte eine allzu starke Belastung der Befestigung zu vermeiden, wird in einer vorteilhaften Weiterbildung an dem jeweiligen Anschlußstift eine Sollbiegestelle mit geschwächtem Querschnitt vorgesehen. Es ist aber auch möglich, Anschlußstift mit Anschlußstiftmit einer Verlängerung der eigentlichen Kontaktfeder zu bilden, welche von außen kommende Krafteinwirkung aufgrund ihres geringen Querschnitts ohnehin nicht auf die Befestigung übertragen kann.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt jeweils in zwei Ansichten

F i g. 1 einen Ausschnitt aus einem Isolierstoffträger mit einem Einschnitt zur Kontaktfederbefestigung,

F i g. 2 eine Kontaktfeder mit Stützblech,

F i g. 3 eine im Träger befestigte Kontakfeder,

F i g. 4 eine Kontaktfeder mit abgewandelten Befestigungslappen,

F i g. 5 eine weitere Abwandlung der Kontaktfedern

mit Befestigungslappen,

F i g. 6 die Befestigung der Kontaktfeder nach F i g. 5 im Träger,

F i g. 7 eine weitere Ausführungsform der Kontaktfederbefestigung in einem Träger.

F i g. 1 zeigt in Vorderansicht und im Schnitt einen Ausschnitt aus einem Isolierstoffträger 1 mit einem seitlichen Einschnitt 2, in den eine Kontaktfeder eingesetzt werden soll. Der Einschnitt ist zum Teil mit Quernuten 3 und 4 erweitert, und zwischen ihnen befindet sich ein Mittelsteg 5.

Die einzusetzende Kontakfeder 8 (Fig.2) ist mit einem Stützblech 7 verschweißt oder vernietet, welches seinerseits zwei herausgebogene Befestigungslappen 9 und 10 besitzt Diese Lappen sind herausgerissen und gebogen oder freigeschnitten und gebogen. Sie sind zueinander in einem spitzen Winkel angeordnet. Bei der Montage der Kontaktfeder gemäß Fig.3 wird das Stützblech 7 mit der aufgesetzten Kontaktfeder 8 in Richtung des Pfeiles Pin den Einschnitt 2 (Fig. 1) des Trägers 1 bis auf Anschlag eingedrückt. Die Kanten 11 (Fig.2) und 6 (Fig. 1) kommen miteinander in Berührung.

Die herausgebogenen Lappen 9 und 10 des Stützblechs 7 erzeugen mit dem Mittelsteg 5 des Trägers 1 einen Preßsitz. Der Preßsitz ergibt sich daraus, daß das Maß a (F i g. 2) kleiner ist als das Maß e (Fig. 1). Je nach Anwendungsfall und konstruktiver Gestaltung können die Lappen 9 und 10 beim Preßsitz elastisch oder plastisch nachgeben. Das Maß a (F i g. 2) wird also auf das Maß a'(F i g. 3) vergrößert.

Die Lappen 9 und 10 haben weiterhin die Aufgabe, das Stützblech 7 mit der aufgesetzten Kontaktfeder 8 durch Abstützen an den Formteilfächen 13 definiert zur Anlage an der Schlitzwandung 14 zu bringen und eine exakte Einspannstelle 15 für die Kontaktfeder zu erzeugen. Der Preßsitz ergibt sich daraus, daß das Maß b (F i g. 2) wiederum größer ist als das Maß c (F i g. 1). Um bei einer automatischen Fertigung das Einschieben zu erleichtern, sind am Steg 5 Einlaufschrägen 18 vorgesehen.

Eine Anschlußfahne 16 ist als Verlängerung des Stützblechs 7 vorgesehen. Um eine Übertragung von äußeren seitlichen Kräften F3 und F4 auf die Befestigungsstelle zumindest teilweise zu verhindern, ist an der Anschlußfahne 16 eine Sollbiegestelle 17 durch eine Schwächung des Querschnitts vorgesehen. Somit wird auch bei unsachgemäßer Handhabung des Relais eine Lockerung der Federbefestigung vermieden.

Die Fig.4 zeigt eine etwas abgewandelte Ausführungsform. Das Stützblech 7 mit der Kontaktfeder 8 besitzt Befestigungslappen 19 und 20, welche nunmehr jedoch voneinander wegweisen. Sie bilden den Preßsitz nicht mit dem Mittelsteg 5 (Fig. 1), sondern mit den Außenkanten 21 und 22 der Ausnehmungen 3 und 4. Der Abstand g ist wiederum so gewählt, daß die Lappen 19 und 20 beim hinführen zwischen die Kanten 21 und 22 deformiert werden. Zum leichteren Einführen dienen in diesem Fall die Schrägen 23.
Die Fig.5 zeigt eine weitere Abwandlung der Kontaktfederberfestigung. Wiederum ist ein Stützblech 7 mit der Kontaktfeder 8 verschweißt oder vernietet Dieses Stützblech trägt allerdings diesmal nur einen schräggestellten Befestigungslappen 24. Dieser Lappen 24 und die Kante 25 des Stützblechs 7 erzeugen mit den Kanten 26 und 27 des Trägers 1 einen Preßsitz bzw. eine kraftschlüssige Verbindung (F i g. 6). Das Maß A(F i g. 5) ist also größer als das Maß /(F i g. 6), so daß der Lappen 24 beim Einstecken der Kontaktfeder deformiert wird. Auch hierbei hat der Befestigungslappen 24 und ein zusätzlicher Stützlappen 28 das Stützblech 7 mit der Kontaktfeder 8 durch Abstützen an den Formteilflächen 29 definiert zur Anlage an der Stützwandung 30 zu bringen und eine exakte Einspannstelle 31 für die Kontaktfeder zu erzeugen.

Eine weitere Variante für die Kontaktfederbefestigung wäre dadurch zu erzielen, daß der Lappen 28 (F i g. 5) unter dem gleichen Winkel wie der Lappen 24 angeordnet wird. Der Lappen 28 eraeugt dann in Verbindung mit der Kante 25 einen Preßsitz gegenüber der oberen Kante 32 des Mittelsteges 5 und der Formteilkante 26. Die Andrückkraft der Kante 25 an der Kante 26 ergibt sich als Summe aus dem durch die Lappen 24 und 28 jeweils in der gleichen Richtung erzeugten Preßsitz.

Die Fig.7 zeigt eine weitere Möglichkeit einer Kontaktfederbefestigung in einem Isolierstoffträger 41. Die Kontaktfeder 42 ist mit einem Stützblech 43 verschweißt oder vernietet, und dessen Enden 44 und 45 sind einwärts gebogen. Durch Aussparungen 46 sind die vier Ecken 47 krallenartig ausgebildet Mit diesen Krallen 47 umfaßt das Stützblech nach dem Einstecken in den Einschnitt 48 des Kunststoff trägers 41 eine Rippe 49 des Trägers. Die Krallen 47, die den Kunststoff auf Druck beanspruchen, bewirken eine genaue Lagefixierung und wirken Schwenkbewegungen in der Federebene entgegen.

Ein scharfkantig aus dem Stützblech gerissener Mittelzahn SO drückt das Stützblech 43 zusammen mit der Kontaktfeder 42 gegen die Auflagefläche am Kunststoff und verkeilt sich, wenn das Stützblech entgegen der Einsteckrichtung belastet wird. Für die Gestaltung der Anschlußstifte für die Kontaktfeder gibt es zwei Möglichkeiten. In der dargestellten Ausführung wird von der Verlängerung der Konaktfeder ein Anschlußstift 51 gebildet. Bei äußeren Krafteinwirkungen wird deshalb über die leicht biegsame Feder kaum eine Belastung auf die Befestigung im Träger 41 übertragen. Der Anschlußstift kann aber entsprechend den F i g. 1 bis 6 auch durch eine Verlängerung des Stutzbleches 43 gebildet werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Kontaktfedersatz für elektromagnetische Relais mit einem Isolierstoffkörper als Träger für die einzelnen Kontaktfedern, welche in Kanälen des s Trägers eingesteckt und mittels federnder Befestigungslappen verspannt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die an einer Längsseite offenen Kanäle (2,48) mit Querstegen (5; 49) bzw. Quernuten (3, 4) versehen sind, an deren senkrecht zur jeweiligen Kontaktfederebene verlaufenden Wänden die in Querrichtung eingesteckten Kontaktfedern (8, 42) mit jeweils mindestens zwei in Längsrichtung der Kontaktfedern gegeneinanderwirkenden Befestigungslappen (9,10; 19,20; 24,25; 44,45) verspannt: sind.

2. Kontaktfedersatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungslappen (9, 10; 19, 20; 24, 25; 44, 45) an einem im Bereich der Einspannung mit der Kontaktfeder verbundenen Stützblech (7; 43) ausgebildet sind.

3. Kontaktfedersatz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungslappen (9, 10; 19,20; 24) annähernd entgegen der Einsteckrichtung der Kontaktfedern aus dem Stützblech herausgebogen sind.

4. Kontaktfedersatz nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungslappen (9, 10; 19,20; 24) zur Einsteckrichtung (P) in einem spitzen Winkel verlaufen.

5. Kontaktfedersatz nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungslappen (44,45) durch aufgebogene Enden des Stützblechs (43) gebildet werden.

6. Kontaktfedersatz nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden des Stützblechs (43) krallenförmig zueinander gebogen sind.

7. Kontaktfedersatz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die einwärts gebogenen Enden (44, 45) des Stützblechs (43) Aussparungen (46) -to aufweisen.

8. Kontaktfedersatz nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungslappen (9, 10; 44, 45) einen zwischen ihnen verlaufenden Quersteg (5; 49) des Trägers (1; 41) kraftschlüssig einschließen.

9. Kontaktfedersatz nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungslappen (19, 20; 24, 25) an den Wänden von Quernuten (3,4) nach außen gespreizt sind.

10. Kontaktfedersatz nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus dem Stützblech herausgerissener Stützlappen (28; 50) entgegen der Einsteckrichtung der Kontaktfeder (8; 42) im Einschnitt (2; 48) des Trägers (1; 41) verkeilt ist und die Kontaktfeder flach an die gegenüberliegende Wand anpreßt.

11. Kontaktfedersatz nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützblech entgegengesetzt zur Kontaktfeder aus dem Trägereinschnitt (2) herausgeführt ist und einen Steck- bzw. Lötanschlußstift (16) bildet.

12. Kontaktfedersatz nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützblech außerhalb des Einschnittes im Träger (1) eine Sollbiegestelle (17) mit geschwächtem Querschnitt aufweist.

13. Kontaktfedersatz nach einem der Ansprüche 1

bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Verlängerung der Kontaktfeder (42) einen Anschlußstift (51) bildet