DE2808207C3 - Elektromagnetisches Klappankerrelais - Google Patents

Description

i> Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Klappankerrelais nach der Gattung des Patentanspruches 1.

Aus der US-PS 3406361 ist ein Relais dieser Art bekannt, dessen zur Ankerrückstellung und zur An-

-'<> kerhalterung dienende Blattfeder aus rostfreiem Stahlblech gestanzt ist und zwei parallel zueinander verlaufende, von einem Mittelstück senkrecht abgebogene Seitenschenkel hat, die den Wickelkörper zwischen sich fassend auf das mit dem Wickelkörper

-'"' verbundene Magnetgestell derart aufgeschoben werden können, daß sie sich mit seitlichen, schrägen Rastnasen am Isolierstoffsockel des Relais vz\ rasten können. Ein am Mittelstück überstehender Randabschnitt trägt pine freigestanzte Federzunge, die gegen den

in freien Endabschnitt des in eine erweiterte Aussparung im Mittelstück eingreifenden Klappankers sich abstützt, diesen in einer Zinkenlagerung hält und bestrebt ist, den Anker vom Magnetkern wegzuschwenken. Diese Haltefeder erfordert im Anschluß an einen

r, Umriß-Stanzvorgang weitere Stanzvorgänge zum Herstellen von Aussparungen in den Seitenschenkeln, zum Freistanzen der Federzunge und der Aussparungen für den Anker, sowie Biegevorgänge für die Seitenschenkel und für die Verbindungsstege zwischen

im dem Mittelstück der Haltefeder und der Federzunge, die anschließend durch weitere Biegearbeiten auf die gewünschte Rückstellkraft justieit werden muß. Die Scitenscncnkel der bekannten Haltefeder sind in ihrer Längsrichtung völlig unelastisch und vermögen daher

r> die bei der Herstellung des Magnetgestells und des Isolierstoffsockels unvermeidlichen Fertigungstoleranzen beim Zusammenbau nicht auszugleichen.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Relaisanordnung zu schaffen, bei wel-

>|> eher die Blattfeder zusätzlich zur Ankerrückstellung und Ankerhalterung die Möglichkeit ergibt, daß sie bei einfacher Herstellung und ohne Nachbearbeitung oder Justierung sich im Magnetgestell durch eigene elastische Verformung festzuhalten und dabei den

i) notwendigen Schaltdruck für die Kontakte zu liefern vermag.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung nach den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.

ίο Durch die erfindungsgemäße Ausbildung und Anordnung der Blattfeder ergibt sich für diese eine Dreipunkt-Verspannung, bei welcher die Feder schwach vom Anker weg gewölbt ist und sich in diesem gewölbten Mittelbereich gegen das Magnetgestell und . an ihren Endabschnitten gegen den Wickelkörper bzw. die auf dem Endbereich des Ankers sitzenden Isolierstoffkörper abstützt. Fs sind deshalb keine zusätzlichen Befestigungsmittel für den Anker am Ma-

gnetgestell und zum Festhalten der Blattfeder im Magnetgestell erforderlich. Vielmehr ist eine freie Längsverschiebbarkeit der Blattfeder gewährleistet, sobald diese zum Lösen aus dem Magnetgestell über ihre Rastnase bzw. Rastnasen angehoben worden ist.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteranspriichen.

In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel der Erfindung ein als Klappankerrelais ausgebildetes Netz-Trennrelais dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 ias Relais in seinem axialen Längsschnitt und teilweise in der Ansicht,

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

Fig. 3 in axialer Draufsicht,

Fig. 4 den Isolierstoff-Grundkörper des Relais in axialer Draufsicht,

Fig. 5 im Schnitt nach der Linie V in Fig. 4 und

Fig. 6 im Schnitt nach dem gebrochenen Linienzug VI/VI in Fig. 4,

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. 11 in einer abgewandelten Ausführungsform.

Das dargestellte Relais hat ein zweischenkliges. L-förmiges Magnetgestell 1 mit einem längeren Schenkel 2 und einem kürzerer. Schenkel 3, auf welchem ein zylindrischer Eisenkern 4 an seinem unteren Endabschnitt 5 durch Vernietung befestigt ist. Der Eisenkern 4 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 4 durch einen am Ende des Eisenkerns angeordneten, verbreiterten Kopf 9 festgehalten ist.

Dem Kopf 9des Eisenkerns 4 steht ein Klappanker 10 gegenüber, der in seiner Draufsicht in Fig. K) näherdargestellt 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 Fig. C und 9 im einzelnen besser erkennen lassen, sind zur seitlichen Fixierung des Ankers am längeren Schenkel 2 des Magnetgestells zwei über die Querkante 11 vorstehende Ansätze 12 und 13 angestanzt. Zwischen diese Ansätze ist der Anker 10 bei seiner in Fig. K) dargestellten Ausführungsform so eingesetzt, daß die Ansätze 12 und 13 in seitliche Einschnitte 14 und 15 am Anker eingreifen können.

Um eine leichte Montage ohne Verwendung von Schraubenverbindungen od. dgl. zu ermöglichen unJ demgemäß eine einfache Demontage bei Ersatz- oder Wartungsfällen zu gewährleisten, ist eine Blattfeder 16 vorgesehen, die in Fig. T ;;: i.irer Draufsicht dargestellt und U-förmig ausgebildet ist. Diese Blattfeder 16 ist in unvyrspanntem Zustand eben ausgebildet und aus einer flachen Federplatine gestanzt. Sie hat zwei Scitenschenkel 17 und 18, welche durch ein gemeinsames Joch 19 verbunden sind. Diese Blattfeder dient sowohl zur Erzeugung der Rückstellkraft für den Anker 10 als auch zu dessen Halterung und Befestigung. Beim Zusammenbau des Relais wird die Blattfeder 16 mit ihren beiden Seitenschenkeln 17 und 18 durch zwei Ausschnitte 20 und 21 des längeren Magnetgestell-Schenkels 2, welche in Fig. 8 näher dargestellt sind, hindurchgeschoben. Die Seitenschenkel 17 und 18 gleiten dann auf einer in Fig. 2 näher erkennbaren Stützfläche 22 am oberen Flansch 23 des Wickelkörpes 6 entlang und treffen dann jeweiis auf einen von

ίο zwei auf der Stützfläche 22 angeordneten Nasen 24, 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, bis sie schließlich mit ihren, in ihren Schenkelabschnitten angeordneten, ausgestanzten Ausnehmungen 26 und 27 über die Nasen 24 einrasten und dadurch eine dauerhafte Schnappverbindung zum Wickelkörper 6 ergeben.

Auf dem vom Magnetgestell 1 nach rückwärts abstehenden Endabschnitt des Klappankers 10 sind zwei in gleichen Abständen von der in Fig. 3 angedeuteten vertikalen Symmetrieebene 28 angeordnete Isolierstücke befestigt, von welchen in Fig. 1 nur das bei

Jj 29angedeutete Isolierstück wiedergegeben ist. In der Darstellung nach Fi g. 1 ist unterstellt, daß das Isolierstück 29 getrennt von dem Anker 10 in einem Spritzoder Preßvorgang hergestellt und erst nachträglich mit dem Anker 10 durch Einrasten verbunden ist.

in 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

sj der Blattfeder 16.

In der in Fig. 1 dargestellten Betriebslage ist die Blattfeder 16 an den Oberkanten 31 bzw. 32 der Ausschnitte 20 bzw. 21 in dem oberen Endabschnitt des längeren Magnetgestell-Schenkels 2 abgestützt, worn bei sie in der aus Fig. 1 erkennbaren Weise aui elastische Biegung vorgespannt sind und dabei den Anker in der dargestellten Abfallstellung zu halten bestrebt sind und demgemäß die notwendige Rückstellkraft für den Anker 10 zu liefern, wenn dieser bei stromdurch-

i". flossener Erregerwicklung 7 von dem erzeugten Magnetfeld gegen die Stirnfläche 33 des Eisenkerns 4 gezogen wird.

Jedes der beiden Isolierstücke 29 enthält eine ausgesparte Längsausnehmung 35 und eine sich an diese

ι" anschließende, im Querschnitt größere Aussparung 36. In die Ausnehmung 35 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

V) Winkel absteht, sich beim Einschieben in die Längsausnehmung 35 federelastisch verspannt und beim Erreichen der dargestellten Raststellung aus der Federebene herausschnappt und dann diese in der Aussparung 36 festhält.

wi Am unteren Ende trägt jede der beiden in den Isolierstücken 29 festsitzenden Kontaktfedern 37 eine Kontaktbrücke 39, auf welcher in waagerechtem Abstand voneinander zwei Kontaktstücke 40 fcstgenictet sind. Jedes der insgesamt vier Kontaktstücke 40 steht

"~i einem von vier Gegenkontakten 41 gegenüber, von denen in I-ig. 1 ebenfalls nur einer wiedergegeben ist. Die Gegenkontakte 41 sitzen auf Anschlußfahnen 42, mit welchen sie gem. den Fig. 4 bis 6 in ausgesparte

Schlitze 43 eingesteckt sind, die sich in der rückwärtigen Querwand 44 des einstückig gepreßten Kunststoff-Grundkörpers 45 befinden. Dieser Grundkörper 45 trägt sowohl das Magnetgestell 1 samt dem Anker 10 als auch die vorher erwähnten Gegenkontakte 41. Infolge der zu beiden Seiten des Ankers 10 gewählten Befestigung .ler Isolierstücke 29 mit den Kontaktbrücken 39 ergibt sich die Möglichkeit, zwischen dem Kontaktsatz 40/41 und dem den Wickelkörper 6 tragenden Magnetgestell 1 eine durchgehende Trennwand 46 anzuordnen, welche mit dem Grundkörper 45 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 Fig. 4 bis 6 erkennen lassen, trägt die Trennwand 46 an ihrer dem Magnetgestell und der Wicklung zugekehrten Vorderseite zwei senkrecht und im Abstand parallel zueinander verlaufende Leisten 47 und 48, 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 4 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 7 an einer Wechselspannung in seiner angezogenen Arbeitsstellung 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 Rastrippen 54 bzw. 55 ein, die an der Stirnseite des oberen Flansches 23 des Wickelkörpers 6 angeformt sind und jeweils eine von zwei gegeneinander gerichtete Nasen 56 bzw. 57 tragen, welche die eingeklemmten Haltearme 53 hintergreifen und dadurch den Kurzschlußring 52 auf dem Eisenkern 4 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

ic 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

is mit dem Werkstoff, der zur Herstellung der Isolierstücke vorgesehen ist, umspritzt wird. Während bei der Ausführungsform nach Fig. 10 die Einschnitte 58 und 59 nach außen offen sind, ist bei der abgewandelten Ausführungsform für den Anker nach Fig. 11 vorgesehen, 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 64 eingreifen und dadurch den Anker in der Horizontalen formschlüssig, jedoch um die Oberkante 11 schwenkbar festhalten.

Die einzelnen Bauteile des beschriebenen Relais können durch einfache Schnappverbindungen miteinander dauerhaft mechanisch verbunden werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Elektromagnetisches Klappankerrelais mit einem mindestens zweischenkligen, L-förmigen Magnetgestell, von dessen beiden Schenkeln einer mit einem eine Magnetwicklung und deren Wikkelkörper 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 Betätigungsglied für die Schaltkontakte des Relais verbunden und gegen die Kraft einer gegenüber dem Magnetgestell vorgespannten, als Blattfeder ausgebildeten Ankerrückstellfeder schwenkbar ist, die zusätzlich zur Ankerhalterung dient, in Richtung auf den Eisenkreis geschoben und an eine.n Isolierstoffbauteil des Relais verrastet ist, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a) daß die Blattfeder (16) in unverspanntem Zustand wenigstens annähernd eben ausgebildet und aus einer ebenen Federplatine gestanzt ist,

b) daß die Blattfeder (16) durch einen Druchbruch (20, 21) im Endbereich des den Anker tragenden Magnetgesteli-Schenkcls (2) gesteckt ist und

c) daß die Blattfeder (16) an ihrem dem Wikkelkörper zugekehrten Endabschnitt eine Ausnehmung(26, 27) enthält, in welche eine an der freien, dem Anker zugekehrten Stirnseite (23) des Wickelkörpers (6) sitzende Nase (24) beim Einstecken der Blattfeder einrastet, und

d) daß die Blattfeder an ihrem aus dem Magnetgestell-Schenkel (2) vorstehenden Endabschnitt zur Kupplung mit dem Anker (10) auf einem auf dem freien Endbereich des Ankers sitzenden isolierstoffkörper(29 30) aufliegt.

2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (16) in ihrer Draufsicht U-förmig ausgebildet und mit jedem ihrer beiden Federschenkel (17, 18) durch einen Durehbruch (20, 21) im Endbereich des Magnetgestell-Schenkels (2) gesteckt ist und in jedem Federschenkel an seinem dem Wickelkörper (6) zugekehrten Endabschnitt ausgestanzte Ausnehmungen (26, 27) enthält, in welche jeweils eine von zwei an der freien, dem Anker zugekehrten Stirnseite (23) des Wickelkörpers (6) sitzenden Nasen (24) einrastet.

3. Relais nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß an der Nase bzw. den Nasen (24) eine schräge, gegen die Längsachse (8) des Wickelkörpers (6) ansteigende Stirnfläche (25) vorgesehen ist.

4. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem vom Magnetgestell (1) abstehenden Endabschnitt des Ankers (10) zwei mit Abstand voneinander angeordnete Isolierstoffkörper (29) sitzen, die jeweils einen von zwei gegeneinander gerichteten Vorsprüngen (30) tragen, auf denen der freie Endabschnitt (19) der Blattfeder (16) unter Vorspannung anliegt.

5. Relais nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Isolierstoffkörper (29) eine Kontaktfeder (39) enthält, die mit wenigstens einem Kontaktstück (40) besetzt ist.

6. Relais nach Anspruch 5, 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.