DE2627104B2 - Elektromechanische Schaltvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektromagnetische Schaltvorrichtung mit einer gewölbten, ein Kontaktstück tragenden Blattfeder, welche einerseits in einem Sockel gelagert und andererseits mit einem in einer Spule hin- und herbewegbaren Tauchanker verbunden ist, und mit einem am Sockel angeordneten, mit dem Kontaktstück zusammenwirkenden, im Abstand davon liegenden Gegenkontaktstück.

Als Stand der Technik ist bereits eine derartige Schaltvorrichtung bekannt (FR-Zus.PS 84 553 zu FR-PS 40 504). Hierbei befindet sich die Spule und der Tauchanker außerhalb des Sockels, wobei der Tauchanker mit zwei gewölbten Blattfedern verbunden ist, in deren Scheitelebene sich jeweils die Kontaktstücke befinden. In der gleichen Ebene liegen im Abstand davon die Gegenkontaktstücke, welche am Sockel befestigt sind. In Arbeitsstellung des Tauchankers verwölben sich die Blattfedern, wobei das jeweilige Kontaktstück mit dem entsprechenden Gegenkontaktstück in Verbindung kommt

Diese bekannte Schaltvorrichtung arbeitet mit sehr hohen Geschwindigkeiten, wobei durch das Auftreffen der Kontaktstücke auf die Gegenkontaktstücke ein Geräusch entsteht, welches oftmals, beispielsweise bei Einsatz in einem Kraftfahrzeug, sehr störend ist Die bekannte Schaltvorrichtung beansprucht viel Raum, da, wie vorstehend ausgeführt, sich der Tauchanker und die Spule außerhalb des Gehäuses befinden. Beide vorgenannten Eigenschaften der bekannten Schaltvorrichtung, nämlich hoher Geräuschpegel und hoher Raumaufwand, verhindern deren Einsatz bei einem Kraftfahrzeug.

Zum Stand der Technik zählt weiterhin eine elektromechanische Schaltvorrichtung, bei welcher ein federbelastetes Kontaktstück von einem Stift beaufschlagt wird, wodurch die Betätigung eines Kontaktes unter gegenseitiger gleitender Reibung der beiden Kontaktstücke zwecks ständiger Reinigung der Kontaktflächen erfolgt (US-PS 26 71 840).

Zum Stand der Technik zählt weiterbin ein elektromagnetisches Rundrelais (DE-GM 19 18 789). Dieses Rundrelais weist eine pneumatische Hubverzögerung auf, wobei ein in einem Spulenkern geführter Tauchanker sich gegen einen Luftzylinder bewegt Der Tauchanker ist mit einer Blattfeder verbunden, wobei diese Blattfeder mit Schaltkontakten versehen ist Die Schaltkontakte treffen wiederum zentrisch auf die entsprechenden Gegenkontakte, so daß sich neben dem baulichen Aufwand bezüglich der pneumatischen Hubverzögerung wiederum ein unerwünscht hoher Geräuschpegel ergibt, wie er gerade beim Einsatz in Kraftfahrzeugen neuerdings vermieden werden soll.

Als Stand der Technik ist weiterhin ein elektromagnetisches Relais bekannt, bei welchem das Gegenkontaktstück kurvenförmig ausgebildet ist und mit einem im Inneren der Kurve laufenden Kontaktstück zusammenwirkt (US-PS 2543 593). Dieses elektromagnetische Relais ist infolge dieser speziellen vorgenannten Bauform kompliziert aufgebaut und daher entsprechend teuer.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demgegenüber, eine Schaltvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche eine gedrungene Bauform aufweist und zudem einen extrem niedrigen Geräuschpegel besitzt

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das eine Ende der Blattfeder mit dem kopfseitigen Ende des Tauchankers und das andere Ende mit dem unteren Flansch der im Sockel gelagerten Spule verbunden ist und daß das Kontaktstück und das Gegenkontaktstück in Bewegungsrichtung des Tauchankers gegeneinander versetzt angeordnet sind. Hierdurch ergibt sich eine gedrungene Bauform, da sich die Spule und der Tauchanker praktisch im Innenbereich der gewölbten Blattfeder befinden, wobei außerdem das Kontaktstück das entsprechende Gegenkontaktstück tangential beaufschlagt, wodurch ein extrem niedriger Geräuschpegel ermöglicht wird. Damit ist diese Schaltvorrichtung speziell für Kraftfahrzeuge geeignet

Vorteilhafte Weiterbildungen der Schaltvorrichtung nach dem Patentanspruch 1 ergeben sich aus den

Unteransprüchen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 einen Vertikalschnitt durch die Schaltvorrichtung nach der Erfindung;

F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 in F i g. 1;

F i g. 3 einen Vertikalschnitt durch die Schaltvorrichtung in einer anderen Ausführungsform;

F i g. 4 eine schematische Darstellung der Schleif- und ι ο Gleitbewegung der Kon taktstücke;

F i g. 5 eine Einzelansicht eines Teils der Blattfeder;

F i g. 6 eine Seitenansicht von F i g. 5;

Fig. 7 eine Spreng-Darstellung der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung.

Wie in Fig. 1 und 7 dargestellt, weist ein Sockel 11 der Schaltvorrichtung 10 einen Schlitz 13 auf, durch den sich eine Anschlußklemme 12 erstreckt Die Anschlußklemme 12 umfaßt einen Lappen 14 mit einem Loch 15. Ein Verbindungsstift 16 mit einem ringför Jiigen Flansch 17 am unteren Ende erstreckt sich durch die öffnung 15 der Anschlußklemme 12 so nach oben, daß der Flansch 17 genau in einer Vertiefung 18 über einem Loch 19 im Sockel 11 sitzt, wobei das Loch 19 mit dem Loch 15 der Anschlußklemme 12 fluchtet

Eine Spule 20 weist obere und untere Flansche 21,22 auf, die durch einen rohrförmigen Spulenkörper 23 mit einer durchgehenden Bohrung 24 verbunden sind, wobei der Verbindungsstift 16 in dieser Bohrung 24 der Spule 20 sitzt Die Anschlußklemme 12 besteht vorzugsweise jo aus einem eisenhaltigen Metall, während der Stift 16 aus nichtmagnetischem Material ist Ein am Sockel 11 befestigtes feststehendes Magnetkreisteil 25 aus Eisen ist von umgekehrter U-Form und weist zwei sich von den Enden eines Jochs 27 nach unten erstreckende Schenkel 26 auf (F ig. 7).

Das Teil 25 ist so über die Spule 20 gestülpt, daß das Joch 27 gegen den Flansch 21 gepreßt ist und die Schenkel 26 sich an entgegengesetzten Seiten der Spule nach unten erstrecken. Die freien Schenkelenden weisen in Ausnehmungen 29 des Lappens 14 der Anschlußklemme 12 passende Fortsätze 28 auf, die sich durch öffnungen 30 im Sockel 11 erstrecken und, wie bei 31 gezeigt über die Unterseite des Sockels 11 gezogen sind, wodurch die Spule 20, der Verbindungsstift 16 und die Anschlußklemme 12 am Sockel 11 befestigt werden.

Die Spule 20 besitzt eine Wicklung 32, deren Enden mit starren, im oberen Flansch 21 der Spule eingepreßten Anschlußstiften 33 verbunden sind. Die Stifte 33 so erstrecken sich durch den Flansch 21 nach außen und sind so gebogen, daß sie verschweißt oder verlötet werden können, z. B. mit dem nach aufwärts umgebogenen Teil 34 der Anschlußklemme 12.

Eine aus einem Federmetallstreifen bestehende gewölbte Blattfeder 35 weist am unteren Ende 36 einen Flansch 37 auf, der zwischen dem unteren Flansch 22 der Spule 20 und dem Trägerflansch 14 der Anschlußklemme 12 befestigt ist Der Verbindungsstift 16 erstreckt sich durch ein im unteren Ende 36 der Blattfeder 35 befindliches Loch 38. Das in F i g. 5 und 6 vergrößert dargestellte untere Ende 36 weist runde Erhebungen 39 auf, die beim Befestigen der Spule 20 der Anschlußklemme 12 und des unteren Endes 36 am Sockel 11 geeignet sind, durch das Teil 25 leicht eingedrückt zu werden, um es eine unbeabsichtigte Lockerung der Bauteile im Einsatz zu verhindern. Das obere Ende 40 der Blattfeder 35 weist eine öffnung 41 auf, durch die sich das kopfseitige Ende 42 eines Tauchankers 43 erstreckt, welches zu einem Nietkopf 44 geformt ist, der das Ende 40 der Blattfeder 35 gegen einen Kopfflansch 45 des Tauchankers 43 preßt

Der Tauchanker 43 erstreckt sich durch eine öffnung 27a in dem Joch 27 des Teils 25 und ist gleitend in dem in der Bohrung 24 der Spule 20 angeordneten Verbindungsstift 16 geführt Wird der Spule 20 Strom zugeführt, so wird das Teil 25 magnetisiert, und der Tauchanker 43 wird nach unten in die Spule 20 gezogen, wodurch sich das untere Ende 46 des Tauchankers nach unten in die Aussparung 47 (Fig.7) des Sockels 11 senkt Die Aussparung 47 hat eine ausreichende Tiefe, um einen Spalt zur Unterseite 48 des Tauchankers 43 in dessen unterster Stellung zu bilden. Wenn kein Strom mehr durch die Spule 20 fließt, kehren Tauchanker 43 und Blattfeder 35 in die in Fig. 1 dargestellte Stellung zurück.

An der Blattfeder 35 ist z. B. durch Schweißen oder Nieten nach bekannten Verfahren ein Kontaktstück 49 befestigt Wie in Fig. 1 zu sehen, ist das Kontaktstück

49 in versetztem Abstand zu einem Gegenkontaktstück

50 an einem Federarm 51 angeordnet welcher sich von einem Befestigungslappen 52 nach oben erstreckt, der von einem Sockelflansch 53 einer sich durch einen Schlitz 61a im Sockel U erstreckenden Ausgangslasche 54 nach oben steht Der Sockelflansch 53 der Ausgangslasche ist in einer Vertiefung 55 des Sockels 11 durch eine (nicht dargestellte) Niete befestigt, die sich durch eine öffnung 56 im Sockel U und durch ein Sockelflanschloch 57 erstreckt Der andere starre Anschlußstift 33 der Spule 20 ist mit einem von einem Sockelflansch 59 einer Anschlußlasche 60 nach oben stehenden Lappens 58 verbunden. Die Anschlußlasche 60 führt so durch einen Schlitz 61 im Sockel 11, daß der Sockelflansch 59 in eine Vertiefung 62 im Sockel 11 paßt und darin durch eine (nicht dargestellte) Niete befestigt ist welche sich durch ein Loch 63 im Sockel 11 und eine öffnung 57a im Sockelflansch 59 erstreckt

Der Sockel 11 weist außerdem an beiden Enden Fortsätze 64 auf, die in Queröffnungen 65 eines Gehäuses 66 eingreifen.

Fig.4 stellt die gleitende, geräuschlose Beaufschlagung zwischen den Kontaktstücken 49 und 50 dar, wenn dem Relais Strom zugeführt wird und sich der Tauchanker 43 in Richtung des Pfeils Y von der Ausgangsstellung in F i g. 1 zum feststehenden Ende 36 der Blattfeder 35 hin bewegt Die Ausgangsstellung der Blattfeder 35 vor der Stromzuführung ist durch die mit drei Strichen gekennzeichnete Linie 67 dargestellt Wenn dem Relais Strom zugeführt wird und der Tauchanker 43 sich zu senken beginnt bewegt sich die Blattfeder 35 zuerst in die mit zwei Strichen bezeichnete Linie 68. In dieser Stellung berührt das Kontaktstück 49 leicht gleitend das Gegenkontaktstück 50, wobei sich der Arm 51 in der vertikalen gestrichelt dargestellten Stellung befindet Wenn der Tauchanker 43 weiter bis in seine endgültige Stellung absinkt d. h. wenn sein unteres Ende 46 in der mit durchgezeichneter Linie 59 dargestellten Stellung in die Vertiefung 47 eindringt, bewegt sich das Kontaktstück 49 gleitend über die Fläche 70 des Gegenkontaktstückes 50, wodurch der Kontaktarm 51 in die durchgezeichnete dargestellte Stellung gebogen wird.

Es ist ohne weiteres erkennbar, daß die gleitende Berührung zwischen dem Kontaktstück 49 und der Fläche 70 des Gegenkontaktstückes 50 im wesentlichen tangential stattfindet, so daß die Kontaktberührung ein

nur kaum hörbares Geräusch verursacht Weder der Tauchanker-Kopfflansch 45, noch die Unterseite 48 des Tauchankers kommen mit der Fläche 27 oder mit der Sockel-Lochgrundfläche 71 in Berührung, weil sich die Fläche 71 in einem Abstand von mehr als der halben Länge des Tauchankers 43 von der Mittellinie 72 der Spule 20 befindet, und weil die Länge des Tauchankers zwischen der Unterseite 48 und dem oberen Ende 73 größer als der Abstand »d« von der Mittellinie der Spule zur Oberseite der Fläche 27 des Lagerteiles 25 ist

Wie in Fig.3 dargestellt, kann das Relais eir normalerweise geschlossenes Gegenkontaktstück 74 umfassen, das geeignet ist, mit einem inneren beweglichen Kontaktstück 75 an der Blattfeder 35 zusammenzuwirken, wobei das normalerweise geschlossene Gegenkontaktstück 74 auf einem gestrichelt dargestellten Federarm 76 montiert ist und mit einei geeigneten (nicht dargestellten) Anschlußklemme verbunden ist die sich ähnlich wie die Anschlußklemmen 54 und 60 durch den Sockel 11 erstreckt

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Elektromagnetische Schaltvorrichtung, mit einer gewölbten, ein Kontaktstück tragenden Blattfeder, welche einerseits in einem Sockel gelagert und andererseits mit einem in einer Spule hin- und herbewegbaren Tauchanker verbunden ist, und mit einem am Sockel angeordneten, mit dem Kontaktstück zusammenwirkenden, im Abstand davon liegenden Gegenkon taktstück, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Ende (40) der Blattfeder (35) mit dem kopfseitigen Ende (42) des Tauchankers (43) und das andere Ende (36) mit dem unteren Flansch (22) der im Sockel (11) gelagerten Spule (20) verbunden ist, und daß das Kontaktstück (49) und das Gegenkontaktstück (50) in Bewegungsrichtung des Tauchankers (43) gegeneinander versetzt angeordnet sind.

2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (20) über ein U-förmig ausgebildetes, feststehendes Magnetkreisieil (25) am Sockel (11) befestigt ist, wobei das Joch (27) dieses Teils (25) die Spule (20) beaufschlagt und die beiden sich entlang der Spule (20) erstreckenden Schenkel (26) im Sockel (20) verankert sind.

3. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des Tauchankers (43) größer als die Länge der Spule (20) plus der Dicke des Jochs (27) des Magnetkreisteils (25) ist w

4. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verbindungsstift (16) in der Spule angeordnet ist, dessen eines Ende (17) mit einer Anschlußklemme (12) verbunden ist

5. Schaltvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ^J5 gekennzeichnet, daß in dem Sockel (U) eine koaxial mit der Spule (20) liegende Vertiefung (47) angeordnet ist, zur Aufnahme eines Endes des Tauchankers (43) in Arbeitsstellung.

6. Schaltvorrichtung nach Anspruchs, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterseite der Vertiefung (47) in einem Abstand von der axialen Mittellinie (72) der Spule (20) angeordnet ist, welcher größer als die halbe Gesamtlänge des Tauchankers (43) ist.

7. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gewölbte Blattfeder (35) innenseitig ein weiteres Kontaktstück (75) aufweist, welches in Bewegungsrichtung des Tauchankers (43) gegenüber einem weiteren, am Sockel (U) befestigten Gegenkontaktstück (74) versetzt angeordnet ist ^⁰ (F ig. 3).