DE2619002A1

DE2619002A1 - Elektromagnetisches relais und verfahren zur herstellung desselben

Info

Publication number: DE2619002A1
Application number: DE19762619002
Authority: DE
Inventors: Werner Fausch; Hans Mueller
Original assignee: Elesta AG
Current assignee: Elesta AG
Priority date: 1975-12-08
Filing date: 1976-04-29
Publication date: 1977-06-16
Also published as: FR2335030A1; DE2619002C3; CH600544A5; FR2335030B1; DE2619002B2; IT1064556B

Description

DR. BERG DIP L.-IN G. STAPF

DIPL.-ING. SCi !VAFE CTi. DR. SANDMAIR

PATENTANWALTS »MÖNCHEN 80 · MAUERKIHCHERSTB.46

Anwaltsakte 27 064 29. April 1976

ELESTA AG Elektronik, 7310 Bad Ragaz / Schweiz

Elektromagnetisches Relais und Verfahren zur Herstellung desselben.

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais mit einem aus einem isolierenden Kunststoff bestehenden Unterteil, an dem die Spulenanschlüsse, mindestens ein Festkontakt sowie mindestens ein Wechselkontaktanschluss angeordnet sind, einem am Unterteil befestigten elektromagnetischen System mit mindestens einem Joch, einem Kern, einer Spule und einem Anker und mindestens einem durch den Anker betätigbaren Kontakt..

Bei bekannten elektromagnetischen Relais dieser Art besteht das Joch in der Regel aus einem U-förmigen Teil, das auf dem Unterteil mittels einer Schraube oder einer Niete befestigt ist,

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Es besteht somit eine metallische Verbindung von der Aussenseite her zum Joch, was aus Sicherheitsgründen nicht erwünscht ist. Bei der Verwendung von Schrauben und Nieten sind bei der Montage Werkzeuge notwendig, die den Montagevorgang erschweren und verlangsamen. Vielfach entstehen dabei auch Spannungen im Material, wobei es durch Kaltfluss zu Dimensionsänderungen kommen kann, die sich nachteilig auf die Funktion des Relais auswirken. Bei den meisten vorbekannten Relais sind in der Regel Justagearbeiten notwendig, weil die einzelnen Teile meist nicht auf einfache Weise so herstellbar und montierbar sind, dass nachher an den Relaiskontakten die gewünschten Kontaktdrücke und -Abstände vorhanden sind.

Es ist Aufgabe dex vorliegenden Erfindung, ein Relais zu schaffen, das einfach in der Herstellung seiner Bauteile und der Montage ist und nach der Montage praktisch keiner Justage bedarf.

Gemäss der Erfindung ist ein elektromagnetisches Relais der eingangserwähnten Art dadurch gekennzeichnet, dass im Unterteil eine parallel zum Festkontakt angeordnete Jochführung vorgesehen ist, die eine Bezugsfläche in einem vorbestimmten Abstand vom Festkontakt aufweist, und dass das Joch mit ctSTT Schenkel nach dem Einschieben des elektromagnetischen Systems in den Unterteil in der Jochführung gehaltert ist.

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Diese Ausbildung hat den Vorteil, dass durch die Jochführung auch die Lage des Ankers in Bezug auf den, bzw. die Festkontakte festgelegt wird. Dadurch wird auch die Lage des vom Anker betätigbaren Kontaktes in Bezug auf den Festkontakt bestimmt, so dass sich in der P.ege'l ein Justieren der Kontakte nach der Montage erübrigt. Von besonderem Vorteil ist noch, dass die Montage äusserst einfach ist, da das Joch lediglich in die Führung eingeschoben, aber nicht durch Schrauben oder Nieten befestigt werden muss. Dadurch wird auch vermieden, dass mit dem Joch verbundene metallische Teile nach aussen ragen und dadurch berührbar sind.

Zweckmassigerweise weist das Joch die Form eines L auf. Dies ermöglicht eine einfache und rationelle Herstellung des Joches, bei der auch enge Toleranzen für mindestens eine Schenkellänge einhaltbar sind. Es ist somit möglich, den Schenkel, der den Anker trägt, derart anzufertigen, dass sich nach der Montage die Ankerauflagestelle immer in einem vorbestimmten Abstand von der Bezugsfläche am Unterteil befindet. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht vor, dass die Jochführung der Bezugsfläche gegenüber angeordnete federnde Teile aufweist, welche den erstgenannten Schenkel gegen die Bezugsfläche drücken und in der Jochführung festhalten. Damit wird auch bei kleinen Unterschieden der Dicke des Schenkels immer sicher erreicht,

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dass eine Fläche des Schenkels an der Bezugsfläche anliegt.

Bei diesem Aufbau ist es ferner zweckmässig, am Unterteil eine Spulenführung anzuordnen, die parallel zur Jochführung verläuft und nach dem Einschieben des elektromagnetischen Systems in den Unterteil die Spule in bezug auf den in der Jochführung gehalterten Schenkel festlegt. Vorteilhafterweise ist die Spule auf dem Kern aufgeschoben und die Spulenflansche liegen auf im Unterteil angeordneten Auflagenocken auf. Dies hat den Vorteil, dass die Spule nicht mit irgendwelchen Mitteln am Joch befestigt oder auf dem Spulenkern aufgepresst werden muss. Durch die Auflage der Spulenflansche auf den Auflagenocken wird vermieden, dass durch Schlageinwirkung auf das Relais durch die Spulenmasse Kräfte auf den Kern einwirken und 'dessen Befestigung im Joch beeinträchtigen.

Vorteilhaft besteht die Spulenführung aus zwei in Abstand voneinander am Unterteil angeordneten Trägern, welche einander gegenüberliegende Nuten aufweisen, die den einen Flansch des Spulenkörpers führen. Auf diese Weise wird eine einfache und sichere Halterung der Spule ohne zusätzliche Teile wie Schrauben oder dergleichen bewirkt.

Zweckmässigerweise ist der Kern in eine Oeffnung des Joch-

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schenkeis eingepresst. Diese Ausbildung hat den Vorteil, dass der Kern auf einfache Weise im Jochschenkel befestigt werden kann.

Der Spulenkörper kann eine Aussparung zur Aufnahme eines Kurzschlussringes besitzen. Bei dieser Ausgestaltung muss der Kurzschlussring nicht am Kern befestigt werden, so dass die Kernbefestigung sowie das Kernmaterial nicht durch Verstemmen oder dergleichen ungünstig beeinflusst wird. Zudem kann ein Arbeitsgang eingespart werden. Die Montage gestaltet sich dabei besonders einfach, wenn die Aussparung zur Aufnahme des Kurzschlusse-sringes die Form einer Tasche im Spulenkörper aufweist und federnde Halteteile vorgesehen sind, um den Kurzschlussring nach dem Einführen in die Tasche in seiner Lage zu halten. Es ist also möglich, den Kurzschlussring vor der Montage der Spule im elektromagnetischen System in die Tasche einzuführen·und die Spule zusammen mit dem Kurzschlussring auf den Kern zu schieben.

Zweckmässigerweise umhüllt eine Platte aus Kunststoff den Anker teilweise und ist mit diesem fest verbunden. Auf der Platte ist ein Steg ausgebildet_f

in de^m der oder die vom Anker betätigbaren Wechselkontaktfedern so eingebettet sind, dass sie zur Lage des Ankers definiert sind. Damit wird eine genaue Anordnung des oder der W'echselkontaktfedern auf dem Anker erreicht, was wesentlich mithilft, die notwendige Genauigkeit zu erzielen, bei der eine nachträgliche Justage nach der Montage des Relais weitgehend vermieden werden kann.

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Vorteilhaft wird ein das elektromagnetische System umschliessendes Gehäuse vorgesehen, das mittels Rippen das Joch und die Spule in ihrer Lage hält, und das.über Rastverbindungen lösbar mit dem Unterteil verbunden ist. Damit kann vermieden werden, dass das Joch und die Spule durch Schlageinwirkung aufpas Relais in ihrer Lage verschoben werden. Zudem dient das Gehäuse als Berührungsund Staubschutz.

zur Ankerbetätigung von Hand

Zweckmässigerweise ist/am Gehäuse ein federndes Gehäuseteil ausgebildet, das dem Anker gegenüberliegend angeordnet ist und durch Druck von aussen gegen Rippen bewegbar ist, die auf der auf dem Anker angeordneten Platte ausgebildet sind, um den Anker zu betätigen. Dies erlaubt es, von Hand direkt auf den Anker einzuwirken, ohne dass das Gehäuse entfernt werden muss.

Vorteilhafterweise besitzt das federnde Gehäuseteil die Form einer Zunge, welche sich am Gehäuse über eine in diesem ausgesparte Oeffnung erstreckt und diese abdeckt. Dadurch wird das Gehäuse abgeschlossen und bei einer Betätigung des Ankers besteht Berührungsschutz.

Es ist auch zweckmässig, das zungenförmige Gehäuseteil und das Gehäuse aus einem Stück auszubilden. Dies ergibt eine besonders einfache Konstruktion, die keine Montagearbeiten für das Gehäuse erfordert.

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Vorteilhafterweise ist am Gehäuse eine Halteeinrichtung in Form einer Nut ausgebildet, worin eine Halteklammer mittels einer Schnappeinrichtung einschnappbar ist,mit der das Relais an einer Steckschiene befestigbar ist. Zweckmässigerweise ist die Halteeinrichtung am oberen Teil des Gehäuses angeordnet, wobei die Halteklammer eine in die Halteeinrichtung passende Schnappeinrichtung aufweist. Durch diese Ausbildung kann das Relais auf einfache Art und Weise auf einer genormten Steckschiene aufgesteckt werden. Die Verdrahtung zwischen dem Relais und anderen ebenfalls auf der Steckschiene montierbaren Komponenten kann damit einfach vorgenommen werden.

Zweckmässigerweise sind die Wechselkontaktfedern mit den

an; im Unterteil angeordneten Wechselkontaktfschlüssen mittels Verbindungsleitern* verbunden,wobei die Verbindungsleiter je mit einer Steckverbindung mit den Wechselkontaktanschlüssen verbunden sind. Dies ermöglicht es, bei der Herstellung das ganze elektromagnetische System mit den am Anker angeordneten Kontakten als eine gesonderte Baugruppe herzustellen und am Schluss in den Unterteil einzuschieben und elektrisch durch eine Steckverbindung mit den entsprechenden Wechselkontaktanschlussen zu verbinden. Dank der symmetrischen Anordnung der Wechselkontaktanschlüsse und der Wechselkontaktfedern weisen die einzelnen Verbindungsleiter eine gleiche Länge auf, was besonders für eine rationelle Fertigung derselben von Vorteil ist.

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Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines elektromagnetischen Jlelais welches darin besteht, dass der Kern so tief in einer im Jochschenkel des L-förmigen Jochs ausgebildeten Oeffnung eingepresst wird, dass die Ankerauflagefläche am Kern und die Ankerauflagefläche, die am anderen Jochschenkel ausgebildet ist, in gleicher Ebene oder in bestimmt beabstandeten parallelen Ebenen liegen. Dieses Verfahren ermöglicht es, bei der Herstellung des elektromagnetischen Systems den Kern so tief in die Oeffnung einzupressen, dass sich auch bei gewissen Toleranzen der Kernlänge die Ankerauflageflächen auf Kern und Jochschenkel in gleicher Ebene, oder in bestimmt beabstandeten parallelen Ebenen liegen. "Dies hilft wesentlich mit, die notwendige Genauigkeit zu erzielen, bei der eine nachträgliche Justage der Wechselk'ontaktfedern nach der Montage weitgehend vermieden werden kann.

Zweckmässigerweise besteht die Oeffnung aus einer Bohrung, die so bemessen wird, dass der in die Bohrung ragende Teil des Kerns mit dieser eine Pressverbindung bildet. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass Kern und Bohrung auf einfache Weise hergestellt werden können.

Ein AusführungsbeLspiel der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.

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Es zeigt:

Figur 1 einen Schnitt durch das Relais mit aufgesetztem Gehäuse und schematisch dargestellter Steckschiene,

Figur 2 eine perspektivische Darstellung des Unterteils und des elektromagnetischen Systems

Figur 3 das Joch mit eingepresstem Kern, Figur 4 einen Schnitt durch die Jochführung,

Figur 5 einen Schnitt durch den Spulenkörperflansch, in dem ein Kurzschlussring angeordnet ist.

Das in Figur 1 dargestellte Relais besteht im wesentlichen aus dem Unterteil 11, dem darauf angeordneten elektromagnetischen System 12 und dem Gehäuse 14.

Das Unterteil 11 besteht aus einem elektrisch isolierenden Kunststoff, inpem die Festkontakte 13, die Spulenanschlüsse 15, sowie die Wechselkontaktanschlüsse 17 eingepresst sind. Im Unterteil 11 eingeschoben ist das elektromagnetische System 12 mit dem Joch 21, dem am Joch 21 befestigten Kern 23, der Spule 25 und dem Anker 29, der drei von ihm betätigbare Wechselkontaktfedern 31 trägt. Beim gezeigten Ausführungsbeispiel sind am Ende der Wechselkontaktfedern 31 Kontakte 19 ausgebildet. Das Ganze wird durch das Gehäuse 14 abgedeckt.

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Am Unterteil 11 sind Jochführungen 35 (Figur 2) ausgebildet, in denen ein Schenkel 37 des Jochs 21 eingeschoben ist. Das Joch 21 hat die Form eines L.

In der Jochführung 35 ist eine Bezugsfläche 39 vorgesehen, die sich in einem bestimmten Abstand von den Festkontakten 13 befindet. An der Jochführung 35 sind der Bezugsfläche gegenüber angeordnete federnde Teile 42 (Fig. 4) ausgebildet, welche den Schenkel 37 des Jochs gegen die Bezugsfläche 39 drücken und in den Jochführungen 35 festhalten. Diese Ausbildung ermöglicht eine einfache Montage des Joches 21 ohne Schraub-, Niet- oder Klebverbindungen. Ausserdem wird dadurch vermieden, dass mit dem Kern 23 verbundene metallische Teile nach aussen ragen und dadurch berührbar sind.

Der Kern 23 ist im Jochschenkel 37 in eine Oeffnung 41 eingepresst. Ungeachtet kleiner Unterschiede in der Länge des Kerns 23 kann die Ankerauflage 45 am Kern in bezug auf die am Jochschenkel 44 ausgebildete Ankerauflage 43 ausgerichtet werden, damit sich beide auf dem gleichen Niveau 47 befinden (Figur 3).

Die Spule 25, die einen Spulenkörper 27 aus Kunststoff aufweist, ist auf dem Kern 23 aufgeschoben. In einem Flansch

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50 des Spulenkörpers 27 ist eine Tasche 51 ausgebildet, in der der Kurzschlussring 53 durch Halteteile 55 (Figur 5) in seiner Lage fixiert wird.

Wie aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich ist, ist der Flansch 50 des Spulenkörpers 27 in Spulenflanschführungen 57, die praktisch parallel zur Jochführung 35 verlaufen, gehalten. Die Spulenflanschfuhrungen 57 sind in zwei in Abstand voneinander auf dem Unterteil 11 gegenüberliegend angeordneten Trägern 56 angebracht und bestehen beispielsweise aus Nuten 58. Auflagenocken 54 stützen die Spulenflansche 49, 50 ab, so dass die Lage des Spulenkörpers 27 zum Kern 23 definiert ist. Es besteht also keine Notwendigkeit, die Spule 25 auf dem Kern 23 mit irgendwelchen Mitteln zu befestigen.

Die Wechselkontaktfedern 31 sind zum Teil in Kunststoff eingebettet, der gleichzeitig eine fest mit dem Anker 29 verbundene Platte 67 bildet. Ebenfalls aus Kunststoff sind auf der Platte 67 Rippen 75 ausgebildet, über die ein am Gehäuse 14 angeordnetes federndes Gehäuseteil 59 auf den Anker 29 bei entsprechender manueller Betätigung einwirken kann.

Das federnde Gehäuseteil 59, das die Form einer Zunge besitzt und aus einem Teil des Gehäuses 14 besteht, erstreckt sich über eine aus dem Gehäuse 14 ausgesparte Oeffnung 63

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und deckt diese ab. Am Gehäuse 14 sind zudem Rippen 69 ausgebildet, die das Joch 21 in den Führungen 35 halten, und die Spule 25 auf die Auflagenocken 54 niederhalten.Das Gehäuse 14 ist mittels Rastverbindungen 68 lösbar mit dem Unterteil 11 verbunden. Am oberen Teil des Gehäuses 14 ist eine Halteeinrichtung in Form einer Nut 79 angeordnet, worin eine Halteklammer 83 mit Schnappeinrichtung 87 eingeschnappt wird, mit der das Relais an eine Steckschiene ,S-5 befestigbar ist.

Die an den Wechselkontaktfedern 31 befestigten Verbindungsleiter 71 sind mittels einer lösbaren Steckverbindung 77 mit den. im Unterteil 11 eingepressten Steckerstiften 17 verbunden. Die Steckverbindung 77 ermöglicht eine einfache Montage des elektromagnetischen Systems 12.

Zwischen dem Ende 81 des Schenkels 37 und der Ankerverlängerung 89 ist eine Feder 85 befestigt, um den Anker bei stromloser Spule vom Kern 23 wegzuziehen.

Dem Fachmann sind ohne weiteres noch verschiedene Abände-

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rungen ersichtlich. Die vorliegende Erfindung ist also nicht auf die dargestellte Ausfuhrungsform beschränkt.

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Leerse ite

Claims

Patentansprüche

Llektrosiayneti3ches Relais ittit einem aus elektrisch isolierendem Kunststoff bestehenden Unterteil, an dem SpulenaiiSchlüasG mindestens ein Festkontakt sowie mindestens ein Wechselkontaktanschluss angeordnet sind, einem am Unterteil befestigten elektromagnetischen Syateci mit mindestens einera Joch, einer Spule und oinem Anker, und mindestens einem durch den Anker batätigbaren Kontakt, dadurch gekennzeichnet, dass im Unterteil (11) eine parallel zum Festkontakt (13) angeordnete Jochführung (35) vorgesehen ist, die eine Bezugsflüche (39) in einem bestimmten Abstand vor» Festkontakt (13) aufweist, und das3 das Joch (21) mit einem Schenkel (37) nach dem tinschieben des elektromagnetischen Systems (12) in den Unterteil (11) in der Jochführung (35) gehaltert i«t.

2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Joch (21) die Form eines L aufweist.

3. Relais nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Jochführung (35) der Bezugsfläche (39) gegenüber angeordnete federnde Teile (42) aufweist, welche den Schenkel (37) gegen die Bezugafläche (39) drücken und in der Jochführung (35) festhalten.

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4. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 3/ dadurch ^ekennzeichnot, dass an Unterteil (il) eint« npulenflanschführung (57) angeordnet ist, die parallel zur Jochftlhrun-j

(35) vorlauft und nacn den j.inaciiirihen des elofctror.ajnetlschen Systems (12) in uan Unterteil (11) die Spule (25) in bezug auf den in der JuchfUhrun>i (35) ^ehalterten Schenkel (37) festlegt·

5. Relais nach Anspruch 4, Jaiurch gekennzeichnet, dass die Spulenfülirung (ϊΊ7) aus zwpi in Abstand voneinander a"i Unterteil (11) an-jnordrieten Trlltjcrn bestoht, welche einander <je:jeniiijerliegerKio ijuton aufvoiaen, die den einen riansch (5υ) doa Cpulenkr»rper3 (27) führen.

6. Relais nach den Ansprüchen 1 L>is 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kern (23) In oino Oeffiiung (II) des Joch3chenkels (37) eingepresst ist.

7. Relais nach Anspruch 6, dadurch gekannzeichnet, dass die Spule (25) auf dem Kern (23) auf-jeechoben ist, und dass die Spulenflansche (49, 50) auf im Unterteil (11) angeordneten Auflagenocken (54) aufliegen.

8· Relais nach Anspruch b, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenkörper (27) eine Aussparung zur Aufnahme eines Kurzschlussring« (53) besitzt.

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9, Relais nach Anspruch 3/ dadurch ^«kennzeichnet, dans die Aussparung sur Aufnauir«* daa Kurzschlusnrin«js (53) die Forn oiner 'iauciio (51) l/n Spulenkörper (27) aufweint, und dass federnde ilaltetoile (55) vorrroaoh^n *>ind, uv\ dan Kurzschlussring (53) nach der^ Linführen in die Tasche (51) in neiner Lag ο zu haitun.

10« i<elai3 nach einen der Ansprüche 1 bis 9, dadurch cjokennzcichnctf deiHfr eine t'latto (G7) aus Kunststoff den /vnkor (2l·)) teilweise unhiUlt und nit dios©r> fest verbunden ist*

11. iiolais nach Anspruch 10, dadurch 'jekenn'jaichnet/ dass an dar Matte ((i7) ein Steg (73) ausgebildet ist, in den der oder die vovi i-.nke».r (29) bet'stijbarv.i· v;ech3Ql};onta];tfC'dern (31) eingebettet und. sur Laye des Anknrs (2^!ί) dt?finiort sind.

12. Holaia nach einea-, der Ansprüche 1 bis h.>, '.«ekennzeichnet durcn ein das eleJctromaqnctincho Gy:5teR» (12) unscUliessendes üeh.iuse (14) , da3 itiittelü Mippon (6?) <.l.js Joch (21) und die üpule (25) in ihrer Lage* halt, und Öhb über ! last vorbindungen (i>b) lösbar nit dem Unterteil (11) verbunden ist.

13. Relais nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ankerbat.'Sti-jung von band an !»ohtfusi» (14) oin federndes Gehdueetöil (59) austjabildet ist, das dom Anker (29) gegenüberliegend angeordnet ist, und durch Druck von auaaen gegen dio nipi.an (75) , die auf der auf dem Anker (29) angeordneten Platt ο (67) tiUB'jobildet sind, bewegbar i3t.

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BAD ORIGINAL °°^PY

14. Relais nach Anspruch 13/ dadurch gekennzeichnet, dass der federnde Gehäuseteil (59) die Form einer Zunge besitzt, welche sich an Gehäuse (14) über eine in diesem ausgesparte üeffnung (63) erstreckt und diese abdeckt.

15. Heiais nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dase das zungenf£rniige Gehäuseteil (59) und das Gehäuse (14) aus einem Stück bestehen.

16. Kelais nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass am Gehäuse (14) eine haltoeinrichtung in Form einer Nut (79) ausgebildet ist, worin eine Halteklammer (83) mittels einer Schnappeinrichtung (87) einschnappbar ist, mit der das Relais an einer Steckschiene befestigbar ist.

17. Relais nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltoeinrichtung (79) an oberen Teil des Gehäuses (14) angeordnet ist, und dass die Halteklammer (83) eine in die Halteeinrichtung (79) passende Schnappeinrichtung (87) aufweist.

II. Relais nach einen der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Wechselkontaktfedern (31) mit den im Unterteil (11) angeordneten WechselkontaktanschlUssen (17) mittels Verbindungsleitern (71) verbunden sind, die mit je einer Steckverbindung (77) mit den Wechselkontaktanschlüssen (17) verbunden sind.

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19. Verfahren zur Herstellung eines elektromagnetischen Relais, dadurch gekennzeichnet, dass df.r Kern (23) so tief in einer in Jochechonkel (37) des L-förraigon Jochs (21) ausgebildeten üeffnung (41) eingepresst wird, dass die Ankerauflagefläche (45) am Kern (23) und die Ankerauf~ lagefläche (43), die am anderen Jochschenkel (44) ausgebildet ist, in gleicher tbene (47), odor in bestimmt beanstandeten parallelen Ebenen liegen.

2u. Helaia nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Oeffnung (41) aus einer Bohrung (2ϋ) besteht, die so bemessen wird, dass der in die Bohrung (2O) ragende Teil des Kerne (23) mit dieser eine Pressverbindung bildet.

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CAR/eic

E-23-1373

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