DE2811378A1

DE2811378A1 - Elektromagnetisches relais

Info

Publication number: DE2811378A1
Application number: DE19782811378
Authority: DE
Inventors: Kurt Hermann Altorfer; Werner Urs
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: Alcatel Lucent NV
Priority date: 1977-03-30
Filing date: 1978-03-16
Publication date: 1978-10-12
Also published as: CH614068A5; GB1583712A; BE865474A; DE2811378C2; FR2386125A1; AU3453878A; AU518073B2; FR2386125B1

Description

Dipl.-Phys.Leo Thul
Kurze Straße 8
7 Stuttgart 30

K.H.Altorfer 3-3

INTERNATIONAL STANDARD ELECTRIC CORPORATION, NEW YORK

Elektromagnetisches Relais

Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais mit im Spulenkern angeordneten Kontakten.

Es sind bereits Relais bekannt, deren Kontakte im Spulenkern angeordnet sind. Es sind dies insbesondere verschiedene Arten von Relais mit in einem Glasröhrchen eingeschmolzenen Zungenkontakten. Diese Relais weisen neben guter Empfindlichkeit dank des abgeschlossenen Kontaktraumes und dank des Fehlens von dem Abrieb ausgesetzten mechanischen Teilen wie Pimpel, Betätigungsstifte oder -karten usw. eine sehr gute Konstanz des Kantaktübergangswiderstandes auf. Leider bringt die Notwendigkeit des Einschmelzens der Kontaktzungen verschiedene Probleme in der Fertigung, z.B. ist die genaue Ausrichtung der Kontaktzungen während des bei relativ hoher Temperatur stattfindenden Einschmelzvorganges ziemlich aufwendig. Ferner birgt das Vorhandensein

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15.3.1978

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von Glas-Metalleinschmelzungen bei der Verwendung gewisse Gefahren, da Sorge getragen werden muss, dass diese Einschmelzungen keinen mechanischen Spannungen ausgesetzt werden, wie sie z.B. durch das Verbiegen einer Druckschaltungsplatte auftreten können.

Weiter hat es sich als recht schwierig erwiesen, Umschaltkontakte vorzusehen bei Relais mit Schutzankerkontakten, da in diesem Falle an die Zungenkontakte teilweise widersprüchliche Forderungen bezüglich ihrer mechanischen und magnetischen Eigenschaften gestellt werden müssen.

Es ist daher ein Zweck der vorliegenden Erfindung, ein elektromagnetisches Relais vorzusehen, das die erwähnten Vorteile der vorbekannten Relais mit Zungenkontakten aufweist, nicht aber deren Nachteile.

Das erfindungsgemässe Relais zeichnet sich aus durch einen Spulenkörper mit einem in Spulenachse verlaufenden Hohlraum, durch mindestens ein Arbeitskontaktjoch und ein Kontaktfederjoch mit daran befestigter Kontaktfeder und an dieser befestigtem Anker innerhalb dieses Hohlraumes, durch einen Magnetbügel mit einer Isolierfolie, um den Magnetkreis ausserhalb der Spule zu schliessen, und durch eine Umhüllung aus einem Giessharz, das durch den Magnetbügel am Eindringen in den Hohlraum gehindert wird und den die Kontakte enthaltenden Hohlraum hermetisch abschliesst.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
Die Fig. 1 eine perspektivische Ansicht des Relais in teilweise montiertem Zustand; und

die Fig. 2 einen Schnitt durch das Relais in einer durch die Spuelenachse verlaufenden Ebene.

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Anhand der Fig. 1 und 2 wird ein mit zwei Umschaltekontakten bestücktes Relais beschrieben, wobei gleiche Teile mit gleichen Ueberweisungszeichen versehen sind. Das Relais ist für den Einbau in Druckschaltungsplatten vorgesehen, wobei Fig. 2 einen Schnitt durch das Relais zeigt, dessen Schnittebene parallel zur gedachten Druckschaltungsplatte durch die Spulenachse verläuft. Bei der in Fig. 1 gezeigten perspektivischen Darstellung des Relais sind die zu einem der beiden Umschaltekontakte gehörenden Teile bereits im Spulenkörper montiert, während die zum andern Umschaltekontakt gehörenden Teile noch ausserhalb des Spulenkörpers dargestellt sind.

Ein mit Flanschen versehener Spulenkörper 1 nimmt eine Spule 2 auf. Der Spulenkörper 1 besitzt eine Kernöffnung von rechteckigem Querschnitt mit je drei durchgehenden Längsnuten auf den beiden breiten Seiten. Zwei dieser Nutenpaare schliessen direkt an die Schmalseitendes Rechtecks an, während sich das dritte Nutenpaar in der Mitte zwischen den beiden andern Paaren befindet. Jede seitliche Nut ist ausgelegt zur Aufnahme eines Arbeitskontaktjoches 3 und eines Kontaktfederjoches 4, wobei jeweils ein Joch 3 und e£n Joch 4 von der gleichen Seite in zwei verschiedene Nuten eingeschoben werden. In die mittige Nut wird von beiden Seiten her je ein Ruhekontaktstück 5 eingeschoben. Die Abmessungen der Nuten und der durch diese aufzunehmenden Stücke sind so ausgelegt, dass die eingeschobenen Stücke entweder infolge eigener elastischer Verformung fRuhekontaktstück 5) oder infolge elastischer Verformung des Spulenkörpers ohne zusätzliche Operationen in definierter Lage gehalten werden.

Die Flansche des Spulenkörpers 1 sind an ihrer Aussenseite mit Ausnehmungen versehen, in welche abgebogene Teile 3a und 4a der Jbche 3 und 4 passen, so dass

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bei eingesetzten Jachen eine ebene Flachs an den Spulenflanschen entsteht. Jeder Spulenflansch besitzt an seinen Enden zwei H-fSrmige Körper B zur Aufnahme je einer Spulenanschlussfeder 7, die gegabelt ist und in die Nuten jedes Körpers B eingeschoben werden kann und mit Hilfe einer Verbreiterung eines Schenkels der Feder in Position gehalten wird.

Auf dem Kontaktfederjach 4 ist eine Umschaltefeder S befestigt, weiche ihrerseits ein Ankerstück 9 trägt. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, lassen jeweils zwei in die gleiche Nut eingesetzte Jache 3 und 4 einen Raum zwischen sich frei, der durch den Anker 9 überbrückt wird» wobei der Abstand zwischen den beiden Jachen sa gewählt ist» dass einerseits der Streufluss zwischen den beiden Jachen 3 und 4 möglichst klein ist, anderseits aber der Anker 9 die beiden Jache hinreichend überdeckt* um eine hohe Ansprechempfindlichkeit des Relais zu erhalten. Der Magnetkreis wird durch einen U-formigen Magnetbügel 10 geschlossen, welcher innen mit einer dünnen Kunststoffolie 11 versehen ist. Nach erfolgtem Einbau der Jach 3 und 4 und der Ruhekantaktstücke 5 wird der Magnetbügel 10 mit eingelegter Falie 11 sa über das Relais geschoben, dass die Schenkel des U auf den abgebogenen Teilen 3a und 4a der Jache 3 und 4, die mit den restlichen Teilen des Spulenflansches eine Fläche bilden, aufliegen. Die Folie 11 dient zur Isolation« weil die Jache 3 und 4 gleichzeitig Kantaktteile sind, also auf Spannung stehen. Gleichzeitig bewirkt aber die dünne Folie einen geringen, definierten Luftspalt« der die gleiche Wirkung hat wie ein üblicherweise vorhandenes Klebblech, d.h. er verhindert ein Klebenbleiben des Ankers nach Abschalten der Erregung infolge van Remanenz« Eine weitere Wirkung der Folie besteht darin, dass diese beim Eingussvorgang, wie er noch beschrieben wird, den Kantaktraum gegen das Eindringen van Giessharz abdichtet.

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Dia UmBchaltefeder 8 ist an ihrem kontaktseitigen Ende in zwei Teile aufgetrennt, die die häufig geforderte Doppelkontaktanordnung ergeben. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, liegt die Umschaltefeder B bei stromloser Spule auf einem auf dem Ruhekontaktstück 5 angebrachten Kontakt 5a auf und legt sich bei stromdurchflossener Spule an einen Arbeitskontakt 3b an, der auf dem Arbeitskontaktjoch 3 angebracht ist. Die abgebogenen Teile der Joche 3 und 4 sind mit stiftförmigen, seitlichen Verlängerungen 3c und 4b versehen, die sich senkrecht zur Spulenachse erstrecken und als Lötfahnen für die Kontakte zu deren Verbindung mit einer gedruckten Schaltung dienen. Eine ähnliche Verlängerung 5b weist auch das Ruhekontaktstück 5 auf. Die Kontakte 3b und 5a sind mit einer Edelmetallplattierung versehen, deren Legierung so gewählt ist, dass allfällige, aus dem Giessharz der Umhüllung austretende Gase keine negative Wirkung auf die Kontakteigenschaften haben. Weiter weisen die Kontakte eine solche Profilform auf, dass das Anschweissen der Kontakte auf ihren Trägern ohne Berührung der Edelmetallauflage durch die Schweisselektrode geschehen kann.

Das mit allen Kontaktteilen bestückte und mit dem Magnetbügel versehene Relais wird mit den Anschlussstiften nach oben in eine mit einer abgemessenen Menge eines aushärtenden Giessharzes gefüllte Giessform gelegt und versinkt darin. Es leicht einzusehen, dass der Magnetbügel bzw. die Isolierfolie den Kontaktraum zwar gut abdichtet, dass aber, da die Auflagefläche am Spulenflansch aus mehreren unterschiedlichen Teilen besteht, noch feine Spalten vorhanden sind, in welche das Giessharz eindringen kann. Durch die beschriebene Art des Eingiessens wird nun erreicht, dass das Giessharz infolge Kapillarwirkung gleichzeitig in alle Spalten eindringt, so dass die im Kontaktraum vorhandene Luft nicht entweichen kann und sich ein Gleichgewichtszustand zwischen der

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Kapillarkraft und dem wegen dieser Kraft ansteigenden Luftdruck im Kontaktraum einstellt. Nach dem Aushärten des Giessharzes ergibt sich ein hermetisch abgeschlossener Kontaktraum. Wenn durch geeignete Arbeite- und Reinigungsverfahren bei der Montage sichergestellt wird, dass der Kontaktraum im Zeitpunkt des Vergiessens sauber ist, wird ein Relais erhalten, das ähnlich gute Eigenschaften bezüglich der Konstanz des Kontaktübergangswiderstandes aufweist wie die bekannten Relais mit Schutzankerkontakten. Da jeder Kontakt über einen eigenen Anker verfügt, sind keine Uebertragungselemente für die Ankerbewegung aus Kunststoff notwendig, welche Teile einen Abrieb hätten, der sich infolge des elektrostatischen Feldes zwischen den offenen Kontakten bevorzugt auf den Kontakten niederschlägt.

Durch die vorliegende Kontaktodrnung mit einer Symmetrie um die Hochachse, d.h. um eine Achse senkrecht zur Spuienachse und senkrecht eiur Druckschaltungsplatte, wird erreicht, dass auch die Anordnung der Kontaktstifte in Bezug auf diese Hochachse symmetrisch ist, so dass keine besonderen CodiBrstifte vorgesehen werden müssen, da der Einbau des Relais in eins Druckschaltungsplatte sowohl in einer ersten Lage als auch in einer zweiten, nach einer Drehung um 160° um die Hochachse erfolgen kann.

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Leerseite

Claims

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ANSPRÜCHE

{ !^Elektromagnetisches Relais mit im Spulenkern angeordneten Kontakten, gekennzeichnet durch einen Spulenkörper CD mit einem in spulenachse verlaufenden Hohlraum, durch mindestens ein Arbeitskontaktj och (3) und ein Kontaktfederj'Qch C4) mit daran befestigter Kontakt-Feder to) und an dieser befestigtem Anker [93 innerhalb dieses Hohlraumes, durch einen Magnetbügel [10} mit einer Isolierfolie [11), um den Magnetkreis ausserhalb der Spule zu schliessen, und durch eine Umhüllung aus einem Giessharz_r das durch den Magnetbügel am Eindringen in den Hohlraum gehindert wird und den die Kontakte enthaltenden Hohlraum hermetisch abschliesst.
2. Relais nach Anspruch,1,dadurch gekennzeichnet, dass das Relais zwei Umschaltekontakte aufweist, dass der Hohlraum des Spulenkörpers (1) einen rechteckigen Querschnitt aufweist, dass die breiteren Seiten des Rechtecks mit je drei einander gegenüberstehenden Nuten versehen sind, dass in jedem der beiden seitlichen Nutenpaaren jeweils ein Arbeitskontaktj och [3) und ein Kontaktfederjoeh C4) gehaltert sind, wobei an jedem Ende des Hohlraumes jeweils ein Arbeitskontaktjoch eines Umschaltkontaktes und ein Kontaktfederjoeh eines zweiten Umschaltkantaktes angebracht sind, und dass in der mittleren Nut an jedem Hohlraumende ein Ruhekontaktstück (5) gehaltert ist.
3. Relais nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Joche C3>4) und die Ruhekantaktstücke [51 durch elastische Vorspannung in den ent-

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sprechenden Nuten gehaltert sind.
4. Relais nach /Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass die Enden [3al der Arbeitskantaktjoche £3] und die Enden C4ai der Kantaktfederjoche C4) abgewinkelt sind und in Ausnehmungen des SpulenkSrpers [1] passen, um eine Ueberlappungsflache für den Magnetbügel [10] zu ergeben»

5« Relais nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die abgewinkelten Enden (3a,4a) der Joche [3,4] und die Ruhekantaktstücke C5) mit stlftförrnigen seitlichen Verlängerungen C3c,4b,5b) versehen sind, die als Anschlussstifte des Relais dienen.

£. Relais nach Anspruch $· dadurch gekennzeichnet, dass der die Kontakte enthaltende Hohlraum mit einem inerten Gas gefüllt ist-

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