DE2811378C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiges Relais ist aus der US-PS 35 44 930 be­ kannt, in dem zwei Ausführungen beschrieben sind, die einen rohrförmigen Spulenkörper mit rechteckigem Quer­ schnitt und stirnseitigen Flanschen haben, zwischen denen die Wicklung liegt. Im Innenraum sind zwei Joche, ein Anker und Kontaktfedern angeordnet. Die Joche ragen von beiden Stirnseiten in den Innenraum, wo sie so beab­ standet sind, daß ein Luftspalt verbleibt. Die außen überstehenden Enden der Joche stehen mit einer über das Relais geschobenen Kappe in Verbindung, die zum einen als Flußbügel dient und zum anderen das Relais auf fünf Seiten schützend umgibt. Im Innenraum liegt auf dem einen Joch ein geknickter Anker auf, der durch eine Haltefeder so gehaltert ist, daß er in Ruhelage den Luftspalt zwar überbrückt, jedoch das andere Joch nicht berührt. Die elektrischen Kontakte werden von Blatt­ federn gebildet, die unter den Jochen liegen. Ihre Be­ tätigung erfolgt durch Pimpel eines am Anker befestigten Kammes, die den Luftspalt zwischen den Jochen durch­ setzen.

Bei der einen Ausführung sind die Joche und die Kontakt­ federn auf der Ober- und Unterseite einer Platte aus Isoliermaterial befestigt. Die Pimpel durchsetzen ent­ sprechende Löcher in der Platte. Diese vorgefertigte Baugruppe ist von einer Stirnseite in den Spulenkörper eingeschoben, wobei die Öffnung durch ein Paßstück ver­ schlossen wird. Bei der anderen Ausführung fehlt die Platte. Statt dessen sind die Joche und die Kontakt­ federn in zwei Stopfen aus Isoliermaterial eingeformt, von denen je einer in die stirnseitigen Öffnungen des Spulenkörpers eingesetzt ist. Außerdem ist der Raum zwi­ schen Spulenkörper und Kappe mit einem Gießharz ausge­ füllt.

Ferner ist aus der AT-PS 3 05 387 ein Drahtfederrelais bekannt, das einen ähnlichen Aufbau, jedoch keine um­ gebende Kappe hat. Bei diesem Relais ist ebenfalls eine vorgefertigte Baugruppe in den Innenraum des Spulen­ körpers eingeschoben, die aus einem Träger aus Isolier­ material besteht, der etwa die Länge des Spulenkörpers hat und in den die stationären Kontaktfedern mit nahezu ihrer ganzen Länge eingeformt sind. Die Kontaktenden sind hochgebogen und stehen frei zwischen Rippen des Trägers. Die beweglichen Kontaktfedern sind in einem weiteren, kleinen Block aus Isoliermaterial eingeformt, der zugleich auch als Halterung für den Anker dient. Der Block wird von den Kontaktfedern getragen, die mit den Enden einerseits auf den stationären Kontakten und an­ dererseits auf einem Ansatz des Trägers liegen. Der C-förmige Magnetkern ist aus drei Teilen zusammenge­ setzt, wobei zwei L-förmige Joche nach dem Einsetzen in die Öffnungen des Spulenkörpers mit einem außenliegenden Steg fest verbunden werden. Dem im Innenraum des Spulen­ körpers zwischen den beiden Jochenden verbleibenden Luftspalt steht der Anker gegenüber. Die Öffnungen des Spulenkörpers sind kontaktseitig durch einen Lupen­ deckel, anschlußseitig durch ein Paßstück verschlossen.

Die genannten Relais weisen außer dem Spulenkörper ver­ schiedene Trägerteile auf, die Kunststoff-Formteile sind, für deren Fertigung mehr oder weniger aufwendige Spritzwerkzeuge erforderlich sind.

Aus dem älteren DE 27 03 584 A1 ist außerdem ein Relais mit einem einteiligen Spulenkörper und einem in diesem Spulenkörper in Axialrichtung verlaufenden Kontaktraum bekannt, in dem ein an einem Ende federnd gelagerter Ankerkontakt mit seinem freien Ende zwischen zwei als Gegenkontakt dienenden Polblechen bewegbar ist. Die Polbleche sind einerseits und ein Ankerträger anderer­ seits im Kontaktraum durch Steckbefestigung in achs­ parallelen Führungsnuten des Spulenkörpers befestigt. Der Anker besteht aus zwei nebeneinander angeordneten, starren Blechen, die mittels einer gemeinsamen Anker­ feder an dem Träger angebracht sind. Zwischen den bei­ den Polblechen ist ein Dauermagnet eingefügt. Über den Spulenkörper ist eine Schutzkappe gestülpt, die zu­ gleich als Flußrückführung dient.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein anderes, besonders einfach zu montierendes Relais der eingangs genannten Art zu schaffen. Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale. Weiter­ bildungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Der Vorteil dieser Konstruktion liegt einmal darin, daß außer dem Spulenkörper keine weiteren Spritzteile vor­ handen sind, so daß die Kosten für Spritzwerkzeuge ver­ gleichsweise gering sind. Einen weiteren Kostenvorteil bringt die einfache Montage mit sich; sie besteht aus im wesentlichen formschlüssigem Fügen, da die Joche und Kontaktstücke nur in Nute des Spulenkörpers eingeschoben sind und damit lagerichtig sitzen. Der aufgesteckte Mag­ netbügel fixiert diese Teile und stellt den magnetischen Schluß her. Dabei wirkt sich außerdem die geringe Teile­ zahl günstig aus, die dadurch zustande kommt, daß die Joche zugleich den Magnetfluß und den Strom führen, so daß außer der Kontaktfeder, an der der Anker befestigt ist, alle weiteren Kontaktfedern entfallen. Die gleich­ zeitige Nutzung von Teilen des Magnetkerns für die Stromführung ist an sich von dem in der DE-AS 12 89 185 beschriebenen Relais bekannt, bei dem die Kontakte je­ doch nicht im Innenraum, sondern außerhalb der Spule liegen.

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 Spulenachse verlaufenden Ebene.

Anhand der Fig. 1 und 2 wird ein mit zwei Umschaltkontakten bestücktes Relais beschrieben, wobei gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen ver­ sehen 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 anderen 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 Schmalseiten des Rechtecks an, während sich das dritte Nutenpaar in der Mitte zwischen den beiden anderen Paaren be­ findet. Jede seitliche Nut ist ausgelegt zur Aufnahme eines Arbeitskontakt­ joches 3 und eines Kontaktfederjoches 4, wobei jeweils ein Joch 3 und ein 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 ein­ geschoben. Die Abmessungen der Nuten und der durch diese aufzunehmenden Stücke sind so ausgelegt, daß die eingeschobenen Stücke entweder infolge eigener elastischer Verformung (Ruhekontaktstück 5) oder infolge elastischer Ver­ formung 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 3 a und 4 a der Joche 3 und 4 passen, so daß bei eingesetzten Jochen eine ebene Fläche an den Spulenflanschen entsteht. Jeder Spulenflansch besitzt an seinen Enden zwei H-förmige Körper 6 zur Aufnahme je einer Spulenanschlußfeder 7, die gegabelt ist und in die Nuten jedes Körpers 6 eingeschoben werden kann und mit Hilfe einer Verbreiterung eines Schenkels der Feder in Position gehalten wird.

Auf dem Kontaktfederjoch 4 ist eine Umschaltefeder 8 befestigt, welche ihrerseits ein Ankerstück 9 trägt. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, lassen je­ weils zwei in die gleiche Nut eingesetzte Joche 3 und 4 einen Raum zwischen sich frei, der durch den Anker 9 überbrückt wird, wobei der Abstand zwischen den beiden Jochen so gewählt ist, daß einerseits der Streufluß zwischen den beiden Jochen 3 und 4 möglichst klein ist, andererseits aber der Anker 9 die beiden Joche hinreichend überdeckt, um eine hohe Ansprechempfindlichkeit des Relais zu erhalten. Der Magnetkreis wird durch einen U-förmigen Magnetbügel 10 geschlossen, welcher innen mit einer dünnen Kunststoffolie 11 versehen ist. Nach erfolgtem Einbau der Joche 3 und 4 und der Ruhekontaktstücke 5 wird der Magnetbügel 10 mit eingelegter Folie 11 so über das Relais geschoben, daß die Schenkel des U auf den abgebogenen Teilen 3 a und 4 a der Joche 3 und 4, die mit den restlichen Teilen des Spulenflansches eine Fläche bilden, aufliegen. Die Folie 11 dient zur Isolation, weil die Joche 3 und 4 gleichzeitig Kontaktteile sind, also unter Spannung stehen. Gleichzeitig bewirkt aber die dünne Folie einen geringen, definierten Luftspalt, der die gleiche Wirkung hat wie ein üblicher­ weise vorhandenes Klebblech, d. h. er verhindert ein Klebenbleiben des Ankers nach Abschalten der Erregung infolge von Remanenz. Eine weitere Wirkung der Folie besteht darin, daß diese beim Eingußvorgang, wie er noch beschrieben wird, den Kontaktraum gegen das Eindringen von Gießharz abdichtet.

Die Umschaltfeder 8 ist an ihrem kontaktseitigen Ende in zwei Teile auf­ getrennt, die die häufig geforderte Doppelkontaktanordnung ergeben. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, liegt die Umschaltefeder 8 bei stromloser Spule auf einem auf dem Ruhekontaktstück 5 angebrachten Kontakt 5 a auf und legt sich bei stromdurchflossener Spule an einen Arbeitskontakt 3 b an, der auf dem Arbeits­ kontaktjoch 3 angebracht ist. Die abgebogenen Teile der Joche 3 und 4 sind mit stiftförmigen, seitlichen Verlängerungen 3 c und 4 b versehen, die sich senkrecht zur Spulenachse erstrecken und als Lötfahnen für die Kontakte zu deren Ver­ bindung mit einer gedruckten Schaltung dienen. Eine ähnliche Verlängerung 5 b weist auch das Ruhekontaktstück 5 auf. Die Kontakte 3 b und 5 a 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 Profil­ form 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 ist 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 allen Spalten eindringt, so daß die im Kontaktraum vorhandene Luft nicht entweichen kann und sich ein Gleichgewichtszustand zwischen der Kapillarkraft und dem wegen dieser Kraft ansteigenden Luftdruck im Kontaktraum einstellt. Nach dem Aushärten des Gießharzes ergibt sich ein hermetisch abge­ schlossener Kontaktraum. Wenn durch geeignete Arbeits- und Reinigungsverfahren bei der Montage sichergestellt wird, daß der Kontaktraum im Zeitpunkt des Vergießens sauber ist, wird ein Relais erhalten, das ähnlich gute Eigen­ schaften bezüglich der Konstanz des Kontaktübergangswiderstandes aufweist wie die bekannten Relais mit Schutzankerkontakten. Da jeder Kontakt über einen eigenen Anker verfügt, sind keine Übertragungselemente 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 Kontaktordnung mit einer Symmetrie um die Hochachse, d. h. um eine Achse senkrecht zur Spulenachse und senkrecht zur Druckschaltungs­ platte, wird erreicht, daß auch die Anordnung der Kontaktstifte in bezug auf diese Hochachse symmetrisch ist, so daß keine besonderen Codierstifte vorge­ sehen werden müssen, da der Einbau des Relais in eine Druckschaltungsplatte so­ wohl in einer ersten Lage als auch in einer zweiten, nach einer Drehung um 180° um die Hochachse erfolgen kann.

Claims (4)

1. Elektromagnetisches Relais mit einem rohrförmigen Spulenkörper mit stirnseitigen Flanschen, in dessen Hohl­ raum rechteckigen Querschnitts wenigstens zwei Joche, ein Anker sowie Kontakte angeordnet sind, über das ein Magnetbügel geschoben ist und das mit einer abschließen­ den Füllung aus Gießharz versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die breiten Seiten des Hohlraums mit je drei einander gegen­ überstehenden Nuten versehen sind, in deren äußere je­ weils zwei Joche (3, 4) von entgegengesetzten Seiten eingesetzt sind, deren eines einen Arbeitskontakt (3 b) und deren anderes eine Kontaktfeder (8) mit einem daran befestigten Anker (9) trägt, und in deren mittlere Nute von jeder Seite ein Ruhekontaktstück (5) eingesetzt ist, an dessen Kontakt (5 a) die Kontaktfeder (8) im Ruhezu­ stand anliegt, während sie im erregten Zustand der Spule (2) am Arbeitskontakt (3 b) anliegt, wobei der Anker (9) den Luftspalt zwischen den Jochen (3 und 4) überbrückt.

2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Joche (3, 4) und die Ruhekontaktstücke (5) durch elastische Vorspannung in den entsprechenden Nuten ge­ haltert sind.

3. Relais nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden (3 a) der Arbeitskontaktjoche (3) und die Enden (4 a) der Kontaktfederjoche (4) abgewinkelt sind, in Aus­ nehmungen des Spulenkörpers (1) passen und eine Anlage­ fläche für den Magnetbügel (10) bilden, und daß der Mag­ netbügel (10) auf der Innenseite mit einer Isolierfolie (11) versehen ist.

4. Relais nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die abgewinkelten Enden (3 a, 4 a) der Joche (3, 4) und die Ruhekontaktstücke (5) mit stiftförmigen seitlichen Verlängerungen (3 c, 4 b, 5 b) versehen sind, die als An­ schlußstifte des Relais dienen.