DE2808207A1

DE2808207A1 - Elektromagnetisches relais, insbesondere netztrennrelais

Info

Publication number: DE2808207A1
Application number: DE19782808207
Authority: DE
Inventors: Hans Pfenning
Original assignee: Bach and Co GmbH
Current assignee: Bach and Co 7100 Heilbronn De GmbH
Priority date: 1978-02-25
Filing date: 1978-02-25
Publication date: 1979-08-30
Also published as: DE2808207B2; FR2418538A1; IT1111866B; DE2808207C3; IT7920463A0

Description

Patentanwalt

7 Siu tt"ort N. MgT--|-t>-ai3e4O „ X^„ £ ö U O Z U /

Bach & Co, £ A 35 988 -IaI

Sosenbergstraße 22

?^ Feb. 1978

7100 Heilbronn

Elektromagnetischgs Relais, insbesondere Netztrennrelais»

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais _s insbesondere ein als Klappankerrelais ausgebildetes Netztrennrelais, mit einem mindestens zweischenkligen, insbesondere L-förmigen Magnetgestell, dessen einer, vorzugsweise kürzerer Schenkel mit einem eine Magnetwicklung und deren Wickelkörper durchsetzenden Eisen-Kern verbunden ist und dessen zweiter Schenkel an seiner Endzone als Schwenkachse und Stützkante für den dort gelagerten Anker des Relais ausgebildet ist, wobei der Anker mit mindestens einem Schaltkontaktpaar zusammenarbeitet und gegen die Kraft einer gegenüber dem Magnetgestell vorgespannten Blattfeder schwenkbar ist»

Bei bekannten Relais dieser Art sind für den Zusammenbau der Seiais—Bauteils zahlreiche Schraubverbindungen notwendig, wobei die Relaisbauteile vertäLtnismäßig große Abmessungen aufweisen müssen, damit die insbesondere bei Netztrennrelais unbedingt erforderliche Überschlag- und Kriechstrom-Festigkeit erreicht werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein in seinen Abmessungen verhältnismäßig kleines elektromagnetisches Relais der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, welches einen sehr einfachen Zusammenbau erlaubt und an seinen Schaltkontakten auftretende Spannungen bis IfOOO Volt ohne besondere, zusätzliche Maßnahmen zu beherrschen erlaubt*

~ 6 ~ 909835/0331

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die für die Ankerrückstellung erforderliche Blattfeder außerdem zur Ankerhalterung dient und hierzu durch wenigstens einen Durchbruch im Endbereich des längeren Schenkels in Richtung auf den Kern eingeschoben, dort auf der freien Stirnseite des Wickelkörpers abgestützt und dabei mit dem Wickelkörper verrastet ist· Bei einer bevorzugten'Ausführungsform kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, daß die Blattfeder an ihrem aus dem Magnetgestell bzw, dessen längerem Schenkel vorstehenden Endabschnitt mit dem Anker, vorzugsweise mittels eines auf dem freien Endbereich des Ankers sitzenden Isolierstoffkörpers, insbesondere eines gespritzten oder gepreßten

ferner daß sie Kunststoffkörpers gekuppelt ist4 sowohl bei der Montage als auch bei einer etwa notwendig werdenden Instandsetzung in unverspanntem Zustand wenigstens annähernd eben ausgebildet, vorzugsweise aus einer ebenen, dünnen Federplatine gestanzt ist· Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Blattfeder U-förmig ausgebildet und mit ihren parallel zueinander verlaufenden Federschenkeln durch je einen Durchbruch im Endbereich des längeren Magnetgestell-Schenkels gesteckt» Der Zusammenbau wird sehr erleichtert, wenn für die U-förmig ausgebildete Blattfeder eine Rastverbindung in der Weise vorgesehen ist, daß in jedem Federschenkel der Blattfeder Ausnehmungen angebracht sind, vorzugsweise ausgestanzt sind, in welche jeweils eine von zwei an der Stirnseite des Wickelkörpers sitzenden Nasen einrastet, wenn die Blattfeder über diese Nasen hinweg gegen den Eisenkern seitlich eingeschoben wird· Vorteilhaft können hierbei die Nasen an ihrer freien Stirnseite gegen die Längsachse des Wickelkörpers schräg ansteigende Stirnflächen haben, auf welchen die Schenkel bis zum Erreichen der Raststellung entlang gleiten können·

~7 -909835/0338

280820?

Weitere Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen in Verbindung mit dem nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel₉ einem als Klappankerrelais ausgebildeten Netztrennrelais, das in der Zeichnung näher dargestellt ist_o

Es zeigen:

Fig· 1 das Relais in seinem axialen Längsschnitt und teil· weise in der Ansicht,

Fig· 2 den Wickelkörper des Relais ausschnittsweise in der Ansicht von der Seite und

Fig· 3 in axialer Draufsicht,

Fig· if den Isolierstoff-Grundkörper des Relais in axialer Draufsicht,

Fig· 5 im Schnitt nach der Linie V in Fig« k und

Fig· 6 im Schnitt nach dem gebrochenen Linienzug VI/VI in Fig· if,

Fig· 7 die Halte- und Rückstellfeder des Relais in ihrer Draufsicht,

Fig· 8 das L-förmige Magnetgestell des Relais in der Ansicht quer zur Längsachse des Relais und

Fig· 9 in der Ansicht von der Seite, teilweise im Schnitt^ Fig. 10 den Anker des Relais in der Draufsicht und Fig· 1T in einer abgewandelten Ausführungsform©

909835/0331

Das dargestellte Relais hat ein zweischenkliges, L-förmiges Magnetgestell 1 mit einem längeren Schenkel 2 und einem kürzeren Schenkel 3»auf welchem ein zylindrischer Eisenkern k an seinem unteren Endabschnitt 5 durch Vernietung befestigt ist. Der Eisenkern k durchsetzt einen Wickelkörper 6, der eine Magnetwicklung 7 trägt und in Richtung der Längsachse 8 der Wicklung 7 und des Wickelkörpers 6 sowie des Eisenkerns l± durch einen am Ende des Eisenkerns angeordneten, verbreiterten Kopf 9 festgehalten ist»

Dem Kopf 9 des Eisenkern h steht ein Klappanker 10 gegenüber, der in seiner Draufsicht in Fig. 10 näher dargestellt ist· Der Klappanker 10 ist in der dargestellten Draufsicht annähernd trapezförmig ausgebildet und auf einer Querkante 11 am oberen Endabschnitt des längeren Schenkels 2 derart gelagert, daß diese Querkante 11 den Anker spielfrei abzustützen und gleichzeitig als Schwenkachse für den Anker zu dienen vermag. Wie die Figuren 8 und 9 im einzelnen besser erkennen lassen, sind zur seitlichen Fixierung des Ankers am längeren Schenkel 2 des Magnetgestells über die Querkante 11 vorstehende Ansätze 12 und 13 angestanzte Zwischen diese Ansätze ist der Anker 10 bei seiner in Fig· 10 dargestellten Aus— führungsform so eingesetzt, daß die Ansätze 12 und 13 in seitliche Einschnitte \l\. und 15 am Anker eingreifen können»

Um eine leichte Montage ohne Verwendung von Schraubenverbindungen ο»dgl» zu ermöglichen und demgemäß eine einfache Demontage bei Ersatz- oder Wartungsfällen zu gewährleisten, ist eine Blattfeder 16 vorgesehen, die in Fig» 7 in ihrer Draufsicht dargestellt und U-förmig ausgebildet ist. Diese Blattfeder 16 ist in unverspanntem Zustand eben ausgebildet und aus einer flachen Federplatine gestanzt. Sie hat zwei

- 9 ~ 909835/0338

280821

Seitenschenkel 17 und 18₃ welche durch ein gemeinsames Joch 19 verbunden sind_o Diese Blattfeder dient sowohl zur Erzeugung der Rückstellkraft für den Anker 10 als auch zu dessen Halterung und Befestigungen Beim Zusammenbau des Relais wird die Blattfeder 16 mit ihren beiden Seiten= schenkein 17 und 18 durch zwei Ausschnitte 20 und 21 des längeren Magnetgestell-Schenkels 2_S welche in Fig© 8 näher dargestellt sind₉ hindurchgeschobeno Die Seitenschenkel 17 und 18 gleiten dann auf einer in Fig© 2 näher erkennbaren Stützfläche 22 am oberen Flansch 23 des Wickelkörpers 6 entlang und treffen dann jeweils auf einen von zxvei auf der Stützfläche 22 angeordneten Nasen 2if, die eine schräg gegen die Längsachse 8 des Relais geneigte Stirnfläche 25 haben· Beim weiteren Vorschub gegen die Längsachse 8 gleiten die Seitenschenkel 17 und 18 der Blattfeder 16 auf diesen Schrägflächen entlang_s bis sie schließlich mit ihren, in ihren Schenkelabschnitten angeordneten,- ausgestanzten Ausnehmungen 26 und 27 über die Nasen 2i* ejjirasten und dadurch eine dauerhafte Schnapp-» verbindung zum Wickelkörper 6 ergebene

Auf dem vom Magnetgestell 1 nach rückwärts abstehenden Endabschnitt des Klappankers 10 sind zwei in gleichen Abstanden von der in Fig© 3 angedeuteten vertikalen Symmetrieebene 28 angeordnete Isolierstücke befestigt, von welchen in Figo 1 nur das bei 29 angedeutete Isolier« stück wiedergegeben ist_o In der Darstellung nach Figo 1 ist unterstelltρ daß das Isolierstück 29 getrennt von dem Anker 10 in einem Spritz= oder Preßvorgang hergestellt und erst nachträglich mit dem Anker 10 durch Einrasten verbunden ist. · ^; '

08835/033©

. : < Jedes der Isolierstücke 29

trägt einen in Richtung auf das gegenüberliegende Isolierstück vorspringenden Ansatz 30, welcher in der dargestellten Ausführungsform zylindrisch ausgebildet ist» Diese Vorsprünge 30 dienen als Auflagefläche für das Joch 19 der Blattfeder 16»

In der in Fig« 1 dargestellten Betriebslage ist die Blattfeder 16 an den Oberkanten 31 bzw. 32 der Ausschnitte 21 bzw, 22 in dem oberen Endabschnitt des längeren Magnetgestell-Schenkels 2 abgestützt, wobei sie in der aus Fig#1 erkennbaren Weise auf elastische Biegung vorgespannt sind und dabei den Anker in der dargestellten Abfallstellung zu

halten bestrebt sind und demgemäß die notv/endige Rückstellkraft für den Anker 10 liefern, wenn dieser bei stromdurchflossener Erregerwicklung 7 von dem erzeugten Magnetfeld gegen die Stirnfläche 33 des Eisenkerns Zf gezogen wird.

Jedes der beiden Isolierstücke 29 enthält eine ausgesparte Längsausnehmung 35 und eine sich an diese anschließende, im Querschnitt größere Aussparung 36. In die Ausnehmung ist eine schmale Kontaktfeder 37 der Länge nach eingeschoben. Diese trägt an ihrem oberen Ende eine angeschnittene Lasche 38, welche von der Ebene der Kontaktfeder in spitzem Winkel absteht, sich beim Einschieben in die Längsausnehmung 35 federelastisch verspannt iirA ßsiffi Erreichen der dargestellten Raststellung aus der Ps ϊa;?^bens Iisraussclinappt und dann diese in der Aussparung

909835/0338

Am unteren Ende trägt jede der beiden in den Isolierstücken 29 festsitzenden Kontaktfedern 37 eine Kontaktbrücke 39> auf welcher in waagerechtem Abstand voneinander zv/ei Kontaktstücke 1+0 festgenietet sind. Jedes der insgesamt vier Kontaktstücke ZjO steht einem vier Gegenkontakten k\ gegenüber, von denen in Fig_e 1 ebenfalls nur einer wiedergegeben ist. Die Gegenkontakte IfI sitzen auf Anschlußfahnen i|2,mit welchen sie gern· den Figuren 1\ bis 6 in ausgesparte Schlitze W5 eingesteckt sind, die sich in der rückwärtigen Querwand 1+1+ des einstückig gepreßten Kunststoff-Grundkörpers 1+3 befinden· Dieser Grundkörper 1+5 trägt sowohl das Magnetgestell 1 samt dem Anker 10 als auch die vorher erwähnten Gegenkontakte l+\ · Infolge der zu beiden Seiten des Ankers 10 gewählten Befestigung der Isolierstücke 29 mit den Kontaktbrücken 39 ergibt sich die Möglichkeit, zwischen dem Kontaktsatz i+0/^1 und dem den Wickelkörper 6 tragenden Magnetgestell 1 eine durchgehende Trennwand i+6 anzuordnen, welche mit dem Grundkörper if5 einstückig verbunden ist und Kriech- und •Luftstrecken von mehr als 8 mm Länge bei im übrigen sehr kleinen Abmessungen des Netz-Trennrelais ermöglicht. Wie die Figuren 1+ bis 6 erkennen lassen, trägt die Trennwand l+b an ihrer dem Magnetgestell und der Wicklung zugekehrten Vorderseite zwei senkrecht und im Abstand parallel zueinander verlaufende Leisten 1+7 und 1+B>,zwischen die beim Zusammenbau der längere Schenkel 2 des Magnetgestells von oben her eingeschoben werden kann und dann fest sitzt.

In die Stirnfläche 33 des Eisenkerns l± ist eine Diametralnut 50 eingefräst. Diese nimmt den Steg 51 eines aus Kupferblech gestanzten Kurzschluß-Halbrings 52 auf und verhindert in bekannter Weise, daß der Anker beim Betrieb der Wicklung an einer Wechselspannung in seiner angezogenen Arbeits-

<= 12 — 909835/0331

28Ü8207

Stellung rattert. In Verlängerung des Steges 51 sind an den Kurzschlußring 52 beiderseits je einer von zwei Haltearmen 53 angeschnitten. Diese greifen in jeweils paarweise einem der Haltearme zugeordnete, freistehende Bastrippen 54- bzw» 55 ein, die an der Stirnseite des oberen Flansches 23 des Wickelkörpers 6 angeformt sind und jeweils eine von zwei gegeneinander geridtete Nasen 36 bzw, 37 tragen, welche die eingeklemmten Haltearme 33 hintergreifen und dadurch den Kurzschlußring 32. auf dem Eisenkern k festhalten·

Bei der in Fig. 10 dargestellten Ausführungsform des Klappankers 10 ist vorgesehen, daß die als Träger der Kontaktfedern 37 dienenden Isolierstücke 29 in einen Einschnitt 58 bzw. 59 am nach hinten abstehenden Endabschnitt des Ankers 10 eingeschoben werden können und dort beispielsweise durch Verkleben oder Verschweißen befestigt werden, wenn die Isolierstücke 29 jeweils getrennt voneinander hergestellt werden· Es ist jedoch auch . möglich, die Isolierstücke gemeinsam miteinander in einer einzigen Form zu pressen, in welche der Anker 10 eingelegt und dann mit dem Werkstoff, der zur Herstellung der Isolierstücke vorgesehen ist, umspritzt wird. Während bei der Ausführurgsform nach Fzg· 10 die Einschnitte 58 und 59 nach außen offen sind, ist bei der abgewandelten Ausführungsform für den Anker nach Fig» 11 vorgsehen, daß die dort mit 60 und 61 bezeichneten Einschnitte, die zur Aufnahme der Kontaktstücke 29 bestimmt sind, an ihren gegeneinander gerichteten Seiten offen sind. Außerdem ist dort für den Anker eine etwas abgeänderte Lagerung gewählt· Diese erfolgt nämlich in der Weise, daß die in Fig· 8 bei 12 und 13 angedeuteten Ansätze am längeren Magnetgestell-Schenkel 2 in je einen von zwei Durchbrüchen 63 und 6k eingreifen und dadurch den Anker in der Horizontalen formschlüssig, jedoch

- 13 909835/0338

280:820?

um die Oberkante Tt schwenkbar festhalten»

Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen ßelais liegt darin, daß seine einzelnen Bauteile durch einfache Schnappverbindungen miteinander dauerhaft mechanisch verbunden werden können, daß große Kriech— und Luftstrecken ermöglicht werden und daß trotzdem nur kleine Abmessungen erforderlich sind»

&09835/033*

Claims

280820?

Bach & Co. A 35 988 -IaI

Rosenbergstraße 22

Heilbronn

Ansprüche

ί 1·)Elektrisches Relais, insbesondere als Klappanker- ^^ relais ausgebildetes Netztrennrelais, mit einem mindestens aeischenkligen, insbesondere L-fÖrmigen Magnetgestell, dessen einer - vorzugsweise kürzerer Schenkel mit einem eine Magnetwicklung und deren Wickelkörper durchsetzenden Eisenkern verbunden ist und dessen zweiter Schenkel an seiner Endzone als Schwenkachse und Stützkante für den dort gelagerten Anker des Relais ausgebildet ist, der mit mindestens einem Schaltkontaktarm zusammenarbeitet und gegen die Kraft einer gegenüber ...dem Magnetgestell vorgespannten Blattfeder schwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet , daß die Blattfeder (16) zusätzlich zur Ankerhalterung dient und hierzu durch wenigstens einen Durchbruch (20, 21) im Endbereich des längeren Magnetgestell-Schenkels (2) in Richtung auf den Eisenkern (if) geschoben, auf der freien Stirnseite des Wickelkörpers (6) abgestützt und dort mit dem Wickelkörper verrastet ist»

2· Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (16) an ihrem aus dem lär^ren Magnetgestell-Schenkel (2) vorstehenden Endabschnitt mit dem Anker (10) - vorzugsweise mittels eines auf dem freien Endbereich des Ankers sitzenden Isolierstoff-, insbesondere Kunststoff körpers (29) gekuppelt ist·

w—

909835/0338

3» Relais nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (16) in unverspanntem Zustand wenigstens annähernd eben ausgebildet, vorzugsweise aus einer ebenen Federplatine gestanzt ist«

if. Relais nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (16) U-förmig ausgebildet und mit jedem ihrer beiden Federschenkel (17, 18) durch je einen Durchbruch (20, 21) im Endbereich des längeren Magnetgestell-Schenkels (2) gesteckt äst,

5· Relais nach Anspruch ^, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Federschenkel eine Ausnehmung (26, 2J) angebracht ist, vorzugsweise ausgestanzt ist, in welche jeweils eine von zwei an der Stirnseite (23) des Wickelkörpers (6) sitzenden Hasen (2If) einrastet·

6· Relais nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Nasen (2if) schräge, gegen die Längsachse (8) des Wickelkörpers ansteigende Stirnflächen (25) haben.

7* Relais nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem vom Magnetgestell (1) abstehenden Endabschnitt des Ankers (10) zwei mit Abstand voneinander angeordnete Isolierstoff-, insbesondere Kunststoffkörper (29) sitzen, die jeweils einen von zwei gegeneinander gerichteten Vorsprüngen (30) tragen, auf denen der die Federschenkel (17» 18) verbindende Jochbereich (19) der Blattfeder (16) unter Vorspannung anliegt·

8· Relais nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Isolierstoffkörper (29) eine Kontaktfeder (37) enthält, die mit wenigstens einem, vorzugs-

~ 3 909835/0338

_ 3 —

weise mit zwei nebeneinander angeordneten^ insbesondere auf einer gemeinsamen Kontaktbrücke (39) sitzenden Kontaktstücken (40) besetzt ist_e

9· Relais nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfeder (37) der Länge nach in eine im Isolierstoffkörper (29) ausgesparte Längsausnehmung (35) eingeschoben und dort durch eine federelastische Schnappverbindung (38) in Längsrichtung gesichert ist»

10· Relais nach Anspruch 8 oder 9s dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktstücke (40) an einer symmetrisch zur Kontaktfeder (37) ausgebildeten und an dieser quer zu deren Längsrichtung befestigten Kontaktbrücke (39) sitzen und Gegenkontakten (4O gegenüberstehen^ die gegeneinander isoliert in einem aus Isolierstoff hergestellten, vorzugsweise gespritzten oder gepreßten Grundkörper (45) befestigt sind_o

11· Relais nach einem der Ansprüche 8 bis 10_s dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der mindestens einen Kontaktfeder (37) und dem längeren Magnetgestell-Schenkel (2) eine etwa parallel zu diesem verlaufende Trenn= wand (46) angeordnet ist„ die vorzugsweise einstückig mit einem das Magnetgestell (1) samt Anker (10) und Wicklung (7) tragenden, insbesondere aus thermoplastischem oder duroplastischem Kunststoff gespritzten oder gepreßten Grundkörper (45) verbunden ist.

12» Relais nach Anspruch 11 mit zwei im Abstand voneinander und symmetrisch zu einer in der Achse des Eisenkerns liegenden Längsmittel-Ebene angeordneten Isolierstoffstücken und mit je einer Kontaktfeder, dadurch gekenn-

„ 4 909835/0338

zeichnet, daß die Breite der Trennwand (^6) sich über beide an je einer der Kontaktfedern sitzenden Kontaktbrücken (39) erstreckt.

13· Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (10) aus einem flachen Stanzstück besteht, das an seiner vom Eisenkern (if) abgekehrten Endzone zwei einander gegenüberliegende Einschnitte (58 bis 61) enthält, in welchen jeweils eines der mit einer Kontaktfeder besetzten Isolierstoffteile (29) sitzt, insbesondere eingesteckt, vorzugsweise eingerastet ist.

1Zf. Relais nach Anspruch 11 bis 13j dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (Zf6) an ihrer dem Magnetgestell zugekehrten Vorderseite zwei senkrechte und im Abstand voneinander und parallel zueinander verlaufende, im Querschnitt L-förmige, vorzugsweise angeformte Leisten (if7, if8) hat, zwischen denen der eingeschobene, längere Magnetgestell-Schenkel (2) befestigt ist.

909835/0338