DE2926142C2 - Elektromagnetisches Relais - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Relais mit einem feststehenden Magnetkern, einer auf dem Magnetkern sitzenden Spule mit Endflanschen und einem U-förmigen Anker, welcher zum öffnen und Schließen von Kontakten mit seinen Schenkeln an mindestens von einem der Endflansche der Spule abragenden Lagerabschnitten schwenkbar angebracht ist.

Ein solches Relais ist bekannt (GB-PS 13 58 560). Bei diesem bekannten Relais ist ein E-förmiger Kern vorgesehen, der mit seinem Mittelschenkel in der Spule steckt, so daß sich eine Kernsymmetrie bezüglich der Spulenlängsachse ergibt. Dementsprechend ist der U-förmige Anker mit beiden Schenkeln an ein und demselben Endflansch der Spule angebracht. Die Anbringung am Endflansch der Spule ist dabei so ausgeführt, daß sie allein ein Gelenk vorgibt, während die Abstützung des Ankers durch den Kern erfolgt, der erst nach dem Instellungbringen des Ankers am Endflansch der Spule in dieselbe eingesetzt werden kann. Ein gemeinsames Ausbilden bzw. eine Vorfertigung von Spule und Kern als den feststehenden Elementen ist daher bei dem bekannten Relais nicht möglich. Außerdem ist bei ihm ganz allgemein der Zusammenbau aufwendig und umständlich, weil bis zum Einsetzen des Kerns der Anker in seiner Lage festgehalten werden muß.

Es ist ferner ein Relais bekannt (US-PS 40 31 493), bei welchem ein mit seinem Hauptabschnitt in der Spule sitzender und mit seinen Schenkeln aus der Spule herausragender Magnetkern vorgesehen ist und der Anker an einem der Schenkel des Magnetkerns angelenkt und um eine zur Längsachse der Spule senkrechte Richtung klappbar ist

Aufgabe der Erfindung ist es, ein kompaktes, leicht montierbares und für die Massenfertigung besonders gut geeignetes Relais zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Relais der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß der Magnetkern U-förmig mit einem Hauptabschnitt und aus der Spule herausragenden Schenkelabschnitten ausgebildet ist, daß der Anker mit seinen Schenkeln an von den beiden Endflanschen abragenden Lagerabschnitten schwenkbar angebracht ist und daß der Anker zu seiner Halterung auf den Lagerabschnitten aufruht. Hierdurch wird es möglich. Anker und Spule als feststehende Einheit vorzufertigen und den beweglichen Anker einfach durch Aufsetzen auf die Lagerabschnitte anzubringen. Ferner klappt bei einer solchen Gestaltung der Anker um eine zur Längsachse der Spule parallele Richtung, was eine Anbringung der Kontakteinrichtung des Relais seitlich neben der Spule ermöglicht, so daß das Relais nicht übermäßig lang wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Explosionsansicht des Relais,

Fig. 2 eine schematische Draufsicht des in Fig. I gezeigten Relais,

F i g. 3 eine Schnittansichl längs Linie A-A in Fig. 2,

Fig.4 eine perspektivische Ansicht, welche eine Kombinat'on aus einem Magnetkern und einem Anker in dem in den F i g. 1 bis 3 dargestellten Relais zeigt, und

Fig. 5 und 6 schematische Seitenansichten, welche die Beziehung zwischen dem Magnetkern und dem Anker zeigen.

Das Relais nach den Fig. 1 bis 3 besitzt einen Magnetkern 1, eine an diesem befestigte Spule 2 mit einer Wicklung 3, einen Anker 4, zwei Paare von Kontakten 71, 72 und 73, 74, ein Betätigungselement 5 zum öffnen oder Schließen der Kontakte, ein Gehäuse 6 mit einer Anzahl von Anschlüssen 61 bis 66 und Abdeckplatten 75 und 76.

Der Magnetkern 1 durchsetzt die Spule 2 und besitzt zwei Schenkel 11 und 12.

Der Spulenkörper 20 besitzt zwei Endflansche 21 und 22 und zwei Führungsvorsprünge 231 und 241. Die Flansche 21 und 22 weisen mit diesen einstückige Lagerabschnitte 23 und 24 auf.

Der Anker 4 weist einen Hauptabschnitt 40, zwei Schenkel 41 und 42, zwei Vorsprünge 411,421 und zwei weitere Vorsprünge 43, 44 sowie eine Gewindebohrung 45 auf. Der Anker 4 ist mit dem aus Isolierstoff geformten Betätigungselement 5 versehen, welches eine untere Platte 50, zwei Aufnahmen 51 und 52, von denen jede eine (nicht gezeigte) Ausnehmung aufweist, und einen Vorsprung 53 hat.

Das Betätigungselement 5 ist mit dem Anker 4 durch Einführen der Vorsprünge 43 und 44 in die Ausnehmun-

gen der Aufnahmen 51 und 52 verbunden.

In eine Gewindebohrung 45 ist eine Schraube 46 eingesetzt, mit der die Platte 50 einstellbar nach unten gedruckt werden kann.

Das Gehäuse 6 aus Kunststoff weist Anschlüsse 61 bis 66 auf, wobei die einen Enden der Anschlüsse sich ins Gehäuse erstrecken und die anderen Enden in sogenannter Dual-in-line-Weise ausgerichtet sind. Eine Kontaktfeder 69 ist mit einem Ende an einem inneren Abschnitt 611 des Anschlusses 61 befestigt und mit zwei beweglichen Kontaktstücken 7t und 73 versehen.

Ein stationäres Kontaktstück 72 ist an einem inneren Abschnitt 621 des Anschlusses 62 und ein weiteres stationäres Kontaktstück 74 an einem inneren Abschnitt 631 des Anschlusses 63 befestigt. Die Anschlüsse 65 und

66 sind mit der Wicklung 3 verbunden. Anschluß 61 ist ein mit der Kontaktfeder 69 verbundener gemeinsamer Anschluß eines Umschaltkontakts zusammen mit den Anschlüssen 62 und 63.

Jm folgenden wird nun die Herstellung der Einzeiteile und der Zusammenbau des beschriebenen Relais erläutert.

Das Gehäuse 6 wird durch Kunststofformung hergestellt. Die Anschlüsse 61 bis 66 und ein Metallstück

67 werden in die Seiten- und Bodenwände des Gehäuses eingeformt. Die Zuleitungen bzw. Anschlüsse 61 bis 66 und das Metallstück 67 werden alle nach einem bekannten Verfahren, beispielsweise durch Ausstanzen einer Metallplatte, geformt.

Vor dem Formgießen werden die stationären Kontaktstücke 72 und 74 durch Schweißen am inneren Abschnitt 621 bzw. 631 der Anschlüsse 62 und 63 befestig· Nach dem Formgießen wird die die beweglichen Kontaktslücke 71 und 73 aufweisende Kontaktfeder 69 mit dem inneren Abschnitt 611 des Anschlusses 61 durch Schweißen so verbunden, daß das bewegliche Kontaktstück 71 normalerweise in Berührung mit dem stationären Kontaktstück 72 gehalten wird.

Der Magnetkern 1, auf welchem Spule 2 und Wicklung 3 vorher angebracht worden sind, wird in das Gehäuse eingesetzt und dort durch Verschweißen der Schenkel 11 und 12 mit dem (nicht gezeigten) inneren Abschnitt des Anschlusses 64 bzw. dem Metallstück 67 festgelegt, wonach die Anschlüsse der Wicklung 3 mit den Anschlüssen 65 und 66 verbunden werden.

Die Spule 2 wird durch Kunststofformung hergestellt, wobei alle ihre Elemente, wie Spulenkörper 20, Endflansche 21 und 22, Lagerabschnitte 23 und 24 und Führungsvorsprünge 231 und 241, in einem Stück ausgebildet werden.

Die Lagerabschnitte 23 und 24 sitzen gegenüber den Schenkeln 11 und 12 an den Enden.

Der Anker 4, an welchem vorher das Betätigungselement 5 angebracht worden ist, wird auf dem Magnetkern in Stellung gebracht.

Führungsvorsprünge 231 und 241 definieren die Lage des Ankers 4, indem sie sich in Ausnehmungen 412 und 422 legen.

Da, wie in den Fig. 5 und 6 gezeigt, die Höhe der Führungsvorsprünge 231 und 241 geringer als die Tiefe der Ausnehmungen 412 und 422 ist, wird der Anker 4 durch die Schenkel 11 und 12 des Magnetkerns 1 und die Lagerabschnitte 23 und 24, die über die Oberseite der Schenkel 11 und 12 herausragen, gehaltert.

Die Ausnehmungen 412 und 422 werden durch Pressen erzeugt, und die sich dabei ergebenden Vorsprünge 411 und 421 als Anschläge verwendet, die, wie sich aus F i g. 3 ergibt, in der Nähe der Abdeckplatte 75 liegen und verhindern, daß sich der Anker 4 von der Spule 2 löst.

Der Kontaktdruck zwischen dem beweglichen Kontaktstück 73 und dem stationären Kontaktstück 74 wird folgendermaßen eingestellt.

Eine Prüfschaltung mit einer Lampe und eine

ίο Spannungsquelle werden in Reihe zwischen die Anschlüsse 61 und 63 geschaltet. Die Schraube 46 wird zunächst in einer Lage gehalten, in der sie nicht gegen das untere Plattenelement 50 des Betätigungselements 5 drückt. Mit Erregung der Spule 3 wird der Anker 4 durch den Kern 1 angezogen, wobei sich ein geschlossener elektromagnetischer Kreis zwischen dem Kern 1 und dem Hauptabschnitt 40 des Ankers 4 bildet.

In diesem Zustand wird die Kontaktfeder 69 durch

den Vorsprung 53 des Betätigungselements 5 nicht oder nicht wesentlich nach unten gepreßt, so daß die Lampe der Prüfschaltung nicht aufleuchtet.

Durch Drehen der Schraube 46 nach unten wird das untere Plattenelement 50 des Betätigungselements 5 nach unten gedrückt und zu einem Bogen verformt, was zu einer noch stärkeren Befestigung des Betätigungselements 5 am Anker4 führt.

Da Betätigungselement 5 und Anker 4 an beiden

Enden ineinander eingreifen, bewegt sich der Vorsprung 53 mit der Bewegung des unteren Plattenelements 50 nach unten, wodurch die Kontaktfeder 69 nach unten gedrückt wird.

Sobald der bewegliche Kontakt 73 den stationären Kontakt 74 berührt, leuchtet die Prüflampe auf, wonach die Schraube 46 noch um einen bestimmten geringen Betrag, beispielsweise eine halbe Umdrehung, weitergedreht wird, um einen bestimmten Kontaktdruck zwischen dem beweglichen Kontakt 73 und dem stationären Kontakt 74 einzustellen. Danach werden eine obere Deckplatte 75 und eine untere Abdeckplatte 76 am Gehäuse 6, beispielsweise mit einem Kleber oder durch Ultraschallschweißen, befestigt.

Wenn der Ruhekontakt 72 nicht benötigt wird, kann die untere Abdeckplatte 76 weggelassen sein, da eine öffnung am Boden des Gehäuses 6, die durch eine Spannvorrichtung während des Formens des Gehäuses 6 bei dieser Ausführungsform unvermeidbar gebildet wird, vernachlässigbar ist.

Das so zusammengebaute Relais arbeitet folgendermaßen: In Ruhestellung ist die Wicklung 3 nicht erregt, die Kontakte 71 und 72 bleiben geschlossen und die Kontakte 73 und 74 sind offen. Mit Erregung der Wicklung wird der Anker 4 durch den Magnetkern 1 angezogen, wobei er in F i g. 5 und F i g. 6 im Uhrzeigersinn schwenkt, wodurch die Kontakte 71 und 72 geöffnet und die Kontakte 73 und 74 geschlossen werden.

Es ist zu beachten, daß der Anker 4 durch die Lagerabschnitte 23 und 24 schwenkbar gehaltert wird. Mit Entregung der Wicklung 3 schwenkt der Anker 4 unter dem Einfluß einer am Vorsprung 53 des Betätigungselements 5 angreifenden, nach oben gerichteten Federkraft der Kontaktfeder 69 im Gegenuhrzeigersinn und das Relais kehrt in den Ruhezustand zurück.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Relais mit einem feststehenden Magnetkern, einer auf dem Magnetkern sitzenden Spule mit Endflanschen und einem U-förmigen Anker, welcher zum Öffnen und Schließen von Kontakten mit seinen Schenkeln an mindestens von einem der Endflansche der Spule abragenden Lagerabschnitten schwenkbar angebracht ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnetkern (1) U-förmig mit einem Hauptabschnitt und aus der Spule herausragenden Schenkelabschnitten (11, 12) ausgebildet ist, daß der Anker (4) mit seinen Schenkeln (41, 42) an von den beiden Endflanschen (21, 22) abragenden Lagerabschnitten (23,24) schwenkbar angebracht ist und daß der Anker zu seiner Halterung auf den Lagerabschnitten (23,24) aufruht.

2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die Lagerabschnitte (2J, 24) entgegengesetzt zu den Schenkelabschnitten (11, 12) des Magnetkerns (1) liegen.

3. Relais nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerabschnitte (23, 24) über die Oberseite der Schenkelabschnitte (11, 12) des Magnetkerns (1) ragen.

4. Relais nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerabschnitte (23, 24) Vorsprünge (231, 241) aufweisen und der Anker (4) an seinen Schenkeln (41, 42) mit den Vorsprüngen zusammenwirkende Ausnehmungen (412,422) aufweist.

5. Relais nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (4) mit einem Betätigungselement (5) aus isolierendem Werkstoff zur Betätigung eines beweglichen Kontakts (73) vorgesehen ist.

6. Relais nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (5) so am Anker (4) angebracht ist, daß der Kontaktdruck zwischen dem beweglichen Kontakt (73) und einem stationären Kontakt (74) einstellbar ist.