DE3109798C2 - Elektrische Kontaktschaltvorrichtung - Google Patents

Abstract

Eine elektrische Kontaktschaltvorrichtung mit einem oder mehreren Paaren von Kontaktteilen, von denen jedes aus einem ersten Zuleitungsteil (28b, 29b, 30b; 84) mit einem ersten Kontakt (31b, 33b; 84a) und einem zweiten Zuleitungsteil (28a, 29a, 30a; 83) mit einem zweiten Kontakt (31a, 33a; 83a) besteht, die einander zugekehrt angeordnet sind, einem ersten einsatzformgegossenen Basisteil (20; 200), welches ein Fach aufweist und die ersten und die zweiten Zuleitungsteile die ersten und zweiten Kontakte in dem Fach aufnehmend trägt, einem die zweiten Zuleitungsteile tragenden zweiten einsatzformgegossenen Basisteil (21; 201) und einer Kontaktbewegungseinrichtung zum Bewegen der ersten und/oder zweiten Kontakte zur Lieferung einer Schaltfunktion, wobei das erste und das zweite Basisteil über die zweiten Zuleitungsteile miteinander verbunden sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Kontaktsehaltvorriehtung gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

F.inc derartige elektrische Kontaktschaltvorrichtung ist bekannt (DE-AS 25 37 462). Diese bekannte, ein Relais bildende Kontaktsehaltvorriehtung besteht aus verhältnismäßig vielen Einzelteilen. So sind bei ihr die beiden Basisteile völlig getrennte Teile, die überdies für sich die räumliche Lage der Kontaktbetätigungseinrichtung nicht völlig bestimmen können. Dies ist nachteilig für die justierarbeit insbesondere bei der Fertigung auf einem automatischen Fertigungsband.

Es ist rcrncr bekannt (DE-PS 22 13 146) zwei komplementäre Gehäuse- bzw. Basisteile mit Kontaktteilen an einem gemeinsamen aus Kontaktmaterial bestehenden Band zu fertigen, vor der Montage werden jedoch die beiden Basisteile durch Durchtrennen der Kontaktteile voneinander getrennt, so daß das mit ihnen gebildete Relais zwei getrennte Basisteile aufweist, die die Konlaktbctätigungseinrichtung umschließen.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer elektrischen Kontaktsehaltvorriehtung der eingangs genannten Art, die eine mechanisch zuverlässige Konstruktion mit einer verringerten Anzahl von Teilen darstellt und sich insbesondere auf einem automatischen Massenfertigungsband einfach herstellen läßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine elektrische Kontaktschaltvorrichtung gelöst, wie sie im Anspruch I gekennzeichnet ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Untcransprüche.

Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Auf dieser ist

I"ig. 1 eine perspektivische Explosionsansicht eines elektromagnetischen Relais als einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,

F i g. 2 eine geschnittene Seitenansicht des elektromagnetischen Relais der F i g. 1 in montiertem Zustand,

I"ig. 3 eine geschnittene Vorderansicht mit Schnitt längs Linie 3-3 der F i g. 2.

Fig.4 eine geschnittene Vorderansicht des ersten und des zweiten Basisteils aus Fig. 1 mit Schnitt längs Linie 4-4,

F i g. 5 eine schematischc Teilansicht des zweiten Zuleilungsteils der F i g. 3 vor einem Verformungsvorgang,

Fig.6 eine schematische Teilansicht, die das erste und das zweite Basisteil in einer Abwandlung gegenüber der Ausführungsform der F i g. 1 zeigt,

F i g. 7 eine geschnittene Vorderansicht eines elektromagnetischen Relais, das eine Abwandlung der Ausführungsform der F i g. 1 darstellt, und

F i g. 8 eine schematische geschnittene Vorderansicht, die als weitere Ausführungsform der Erfindung eine manuell zu betätigende Schaltvorrichtung zeigt.

Zunächst wird auf F i g. 1 Bezug genommen. Sie zeigt als bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ein elektromagnetisches Relais in halbmonticricm Zustand. Das Relais enthält ein erstes cinsatzgegosscncs Basisteil 20, welches erste Zulcitungstcile 286, 296 und 306 sowie

zweite Zuleitungsteile 28a, 29a und 30a trägt, ein zweites einsatzgegossenes Basisteil 21, welches ebenfalls die zweiten Zuleitungsteile 28a, 29a und 30a trägt, ein eine Kontaktbetätigungseinrichtung bildendes Elektromagnetteil, das aus einem Anker 22 und einem Elektromagneten 23 besteht, und eine Abdeckung 24.

Das erste einsatzgegossene Basisteil 20 ist ein einzelnes isolierendes Kunststofformteil, das im wesentlichen kastenförmig ausgebildet ist und eine Bodenwand 26 mit einer Anzahl von langgestreckten öffnungen bzw. Kammern 25 und eine am Rand der Bodenwand 26 vertikal dazu verlaufende Seitenwand 27 aufweist. In das Basisteil sind das erste und das zweite Zuleitungsteil 286 und 28a. welche Anschlüsse für Arbeitskontakte darstellen, das erste und zweite Zuleitungsteil 29f> und 29a, welche Anschlüsse für Ruhekontakte darstellen und das erste und das zweite Zuleitungsteil 306 und 30a, welche Spulenanschlüsse darstellen, parallel zueinander eingelassen. Wie in F i g. 4 dargestellt, sind die Arbeitskontaktzuleitungen 28a und 286 mit einem stationären bzw. einem beweglichen Kontakt 31a und 310 verbunden. Wie in Fig.3, die das fertig montierte Relais der F i g. 1 wiedergibt, dargestellt, sind die Ruhekontaktzuleitungen 29a und 296 mit einem beweglichen bzw. einem stationären Kontakt 33a und 336 verbunden.

Das erste und das zweite Basisteil 20 und 21, die in den F i g. 1 und 4 dargestellt sind, werden folgendermaßen hergestellt: Ein elektrisch leitendes Metallblech wird zu einem Leitungsrahmen mit einer Anzahl voneinander gegenüberstehenden Zuleitungspaarcn 28a—286,29a— 296 und 30a—306, die alle zusammenhängen, gestanzt. Die Kontakte 31a, 316, 33a und 336 werden an den entsprechenden Enden der Anschlußleitungen 28a, 286, 29a und 296 befestigt. Der Leitungsrahmen wird in seinem übrigen Teil so gebogen, daß die einander paarweise gegenüberstehenden Zuleitungen 28a—286 und 29a—296 jeweils in eine Überlappstellung gebracht werden. Mit dem den beschriebenen Kontaktmechanismus aufweisenden Leitungsrahmen werden durch Einsatzformgießen isolierende Basisteile 20 und 21 ausgebildet. Schließlich wird der Rest des Leitungsrahmens abgeschnitten, so daß sich eine Reihe von unabhängigen Kontakten ergibt, wie sie in den F i g. 1 und 4 dargestellt sind.

Die Zuleitungen 286 und 29a sind also in ihren zugehörigen, elektrisch voneinander getrennten öffnungen oder Kammern 25 beweglich und liefern die öffnungs-/Schließfunktionen. Die durch das erste Basisteil 20 erhaltenen Leitungen 286, 296 und 306 ragen als entsprechende Anschlüsse aus einer Seitenfläche 586 der Seitenwand 27 heraus. Die Zuleitungen 28a, 29a und 30a werden ebenfalls durch das Basisteil 20 gehalten, erstrecken sich dann an einer der Seitenfläche 586 gegenüberliegenden Seitenfläche 58a aus der Seitenwand 27 heraus, werden durch das zweite einsatzgeformte Basisteil 21 getragen und erstrecken sich schließlich aus der Seitenwand 576 des Basisteils 21 als die entsprechenden Außenanschlüsse heraus. Die inneren Enden 34a und 346, nämlich die Spulenanschlußstücke, der Leitungen 30a und 306 ragen nach oben aus der Oberseite der vertikalen Wand 27 heraus.

Wie in f i g. 1 dargestellt, ist ein isolierendes Teil 35 auf der Bodenwand 26 in einer solchen Weise angebracht, daß zwei nach unten ragende Vorsprünge 36 in der Wand 26 ausgebildete zwei Löcher 37 eingreifen.

Der Anker 22 ist ein einsatzformgegossencs Element, das einen Permanentmagnetslab 40 und ein parallel dazu in einem Kunststoffkörper 42 eingebettetes Eisen joch 41 umfaßt, und trägt ein Paar von Lagerzapfen 43 und eine Anzahl von nach unten ragenden, in zwei Reihen angeordneten Vorsprüngen 45, die dazu dienen, die beweglichen Teile der Arbeitskontaktzuleitungen 286

s bzw. der Ruhekontaktzuleitunge.ri 29a niederzudrücken, wenn der Elektromagnet 23 entregt bzw. erregt wird. Der Anker 22 mit auf den Lagerzapfen 43 angebrachten Lagern 44 ist schwenkbar auf dem Basisteil 20 in einer solchen Weise angebracht. da3 die Lager 44 in zwei

ίο gebogenen Ausnehmungen 38 liegen, die in der Bodenwand 26 des Basisteils 20 vorgesehen sind.

Der Elektromagnet 23 ist ein einsatzformgegossenes Element, das aus einem Z-förmigen Eisenkern 46 besteht, der in einem ähnlich geformten Kunststoffkörper 51 eingebettet ist. wobei der Mittelteil des Kunststoffkörpers 51 einen Spulenkörper 50 bildet, der eine Wicklung 52 trägt. Der Kunststoffkörper 51 weist in seinem Umfangsbereich ein Paar von Flanschen 53 auf. Der Elektromagnet 23 ist auf dem Basisteil 20 ange bracht, das das Isolierteil 35 und den Anker 22 mit den Lagern 44 aufnimmt. Vier in den Flanschen 53 ausgebildete Löcher 55 werden von Vorsprüngen 39 durchsetzt, die sich von der senkrechten Wand 27 nach oben erstrecken. Die Flansche 53 sitzen auf oberen Abschnitten der Wand 27. Beide Enden des Kunstsioffkörpers 51 weisen im Mittelbereich (in den F i g. 2 und 7 dargestellte) Vorspri'inge 56 auf, die sich von dieser nach unten erstrecken und die Lager 44 in den gebogenen Ausnehmungen 38 des Basisteils 20 festlegen. Die Vorsprünge 39 werden durch Verschmelzen verkeilt, um den Elektromagneten 23 starr am Basisteil 20 zu befestigen. Drähte 52a der Spulenwicklung 52 werden mit den Anschlußteilen 34a und 346 verlötet.

Dann werden die Mittelteile der Zuleitungen 28a, 29a

und 30a zwischen den Seitenflächen 57a und 58a (siehe F i g. 4) rückwärts umgelegt, um das zweite Basisteil 21 über die von der Wand 27 umgebene Kammer des ersten Basisteils 20 zu bringen. Das zweite Basisteil 21 wird am ersten Basisteil 20 in einer solchen Weise befe stigt, daß ein am zweiten Basisteil ausgebildeter Vor sprung 60 in eine in der Wand 27 des ersten Basisteils 20 ausgebildete Nut 61 eingeführt wird, wobei eine Kante 61 des Basisteils 21, wie in Fi g. 3 dargestellt, an einem am Basisteil 20 ausgebildeten stufenförmigen Abschnitt 62 angreift. Die betreffenden herausragenden Enden der zweiten Zuleitungen 28a, 29a und 30a sind also in ihrer Lage gegenüber derjenigen der ersten Zuleitungen 286,296 und 306 festgelegt. Nachdem das zweite Basisteil 21 am ersten Basisteil

so 20 angebracht worden ist, sind, wie in F i g. 5 gezeigt, die einzelnen Zuleitungen 28a, 29a und 30a entsprechend der Darstellung in durchgezogenen Linien gebogen. In diesem Zustand werden die in den gekrümmten Abschnitten 68 aufgebauten Kräfte auf die beiden Basis-

Yj teile 20 und 21 gegeben, so daß bei erhöhter Umgebungstemperatur die Gefahr einer Vorformung derselben besteht. Außerdem ragen die gebogenen Abschnitte 68 ziemlich weit von der Seitenfläche 58a ab, was einem miniaturisierten Aufbau dieses Relais abträglich

bo ist. Daher werden bei dieser Ausführungsform die gekrümmten Abschnitte 68 in der durch den Pfeil B angedeuteten Richtung unter Bewegungseinschwenkung in Richtung der Pfeile A an beiden Seiten gepreßt. Dies füh^rt zu einer konkaven Verformung der gekrümmten

h^r> Abschnitte 68, wie sie strichpunktiert in der Figur dargestellt ist, wodurch die entstandenen Kräfte der gekrümmten Abschnitte 68 beseitigt und die Abmessungen des Relais vermindert werden. Man erhält also so

einen montierten Relaiskörper 70, der in den F i g. 2 und 3 zusammen mit der Abdeckung 24 und einem Vergußmittel 75 gezeigt ist. Nimmt man auf F i g. 3 Bezug, so wird der Relaiskörper 70 in die Abdeckung 24 durch eine öffnung 71 von rechts nach links eingesetzt, bis Vorsprünge 73 und 74 der Basisteile 20 und 21 (siehe F i g. 4) gegen auf der Innenseite der Abdeckung ausgebildete stufenförmige Ausschnitte 72 (siehe Fig. 1) gelangen. Dann wird die öffnung 71 der den Rclaiskörper 70 aufnehmenden Abdeckung 24 mit einem Vergußmittel 75, beispielsweise Epoxidharz, gefüllt, so daß die Basisteile 20 und 21 an ihren Flächen 586 und 575, die Abdeckung 24 und die Zuleitungen 29a (28a, 30a) und 29b (28b, 30b) in ihrer Stellung aneinander befestigt und luftdicht vergossen werden können. Damit liegt das fertige Relais, wie es in F i g. 3 bzw. 2 gezeigt is!, vor.

Das auf diese Weise fertiggestellte elektromagnetische Relais ist üblicherweise solcher Art, daß der schwenkbare Anker 22 in der in F i g. 3 dargestellten Stellung liegt, wodurch die Ruhekontakte 33«v und 336 geschlossen, die Arbeitskontakte 31 a und 31 b aber offen sind, weil die Zuleitungen 286 durch die auf der linken Seite in F i g. 3 angeordneten Vorsprünge 45 nach unten gedrückt werden. Bei Erregung der Spule 52 bewegt der Elektromagnet 23 den Anker, so daß eine elektrische Verbindung zwischen den Arbeitskontakten 31a und 31 b eintritt und gleichzeitig die Ruhekontakte 33;; und 336 geti cnnt werden. Das heißt, der Anker 22 schwenkt im Uhrzeigersinn, wodurch die auf der linken Seite in F i g. 3 angeordneten Vorsprünge die betreffenden belasteten beweglichen Abschnitte der Zuleitungen 286 freigeben und die Vorsprünge 45 auf der rechten Seite die betreffenden beweglichen Abschnitte der Zuleitungen 29a niederdrücken. Bei Entregung der Spule 52 bewegt sich der Anker 22 im Gegenuhrzeigersinn und kehrt in seine in F i g. 3 gezeigte Ausgangsstellung zurück.

Da sich die beiden Basisteile 20 und 21 ohne Verwendung irgendwelcher Verbindungselemente aneinander befestigen lassen, ist die Anzahl von Teilen und die Anzahl der Montageschritte bei der Produktion herabgesetzt. Die beiden Basisteile 20 und 21 werden an ihren Randabschnitten durch die Abdeckung 24 abgestützt, mit dem Ergebnis, daß eine auf die Abdeckung 24 beispielsweise über der Spule 52 aufgebrachte Kraft nicht direkt auf den Elektromagneten 23 einwirkt. Das Relais dieser Ausführungsform hat also einen mechanisch dauerhaften Aufbau. Die Anordnung, mit der das erste und das zweite Basisteil 20 bzw. 21 ineinander eingreifen kann, wie in Fig.6 dargestellt, in einer solchen Weise abgewandelt werden, daß der Vorsprung 60 des zweiten Basisteils 21 zwei horizontal vorspringende Klauen 64 und die Nut 61 zwei zurückgesetzte Abschnitte 65 aufweist so daß das erste und das zweite Basisteil 20 bzw. 21 fest zusammengefügt werden. Gegebenenfalls kann als vereinfachter Aufbau die Abdeckung 24 und das Vergußmittel 75 bei dem Relais der F i g. 3 bzw. 2 weggelassen sein.

F i g. 7 zeigt eine Abwandlung der Ausführungsform der F i g. 3. Der in der Abdeckung 24 sitzende Relaiskörper 70 der F i g. 7 ist im wesentlichen identisch mit dem der F i g. 3 oder F i g. 2. das erste Basisteil 20 enthält ferner jedoch einen Vorsprung 7Z der sich von der Seitenwandfläche 58a wegerstreckt. Der Vorsprung 72 ist vorgesehen, um einen ausreichenden Abstand dafür sicherzustellen, daß die gebogenen Abschnitte 66 auch bei auf die Abdeckung 24 aufgebrachten äußeren Kräften mit der Innenseite 73 derselben nicht in Berührung kommen. Die Abdeckung 24 ist so abgewandelt, daß sie mehrere Löcher 80 an einer bestimmten Stelle enthält. Das Relais der F i g. 7 enthält ferner eine isolierende Formgußplatte 75, die in die Löcher 80 der Abdeckung 24 eingreifende Klauen 79 und von den Zuleitungen 28a, 286, 29a, 296, 30a und 30i> durchsetzte Löcher 78 aufweist. Die Platte 25 ist so ausgebildet, daß sie in die öffnung 71 der Abdeckung 24 paßt. Der Relais der F i g. 7 wird montiert, indem der Relaiskörper 70 mit der von den Zuleitungen 28 bis 30 durchsetzten Platte 75 in

in die Abdeckung 24 eingesetzt wird, bis der Vorsprung 72 durch die Wand 73 blockiert wird und die Klauen 79 in die Löcher 80 eingreifen können.

Anwendungen der elektrischen Kontaktschaltvorrichtung gemäß der Erfindung beschränken sich nicht auf die oben beschriebene Relais. In Fig.8 ist ein von Hand zu betätigender Schalter als weitere Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Der Schalter besteht aus einem ersten Basisteil 200, welches eine erste Zuleitung 84 und eine zweite Zuleitung 83 trägt, einem zweiten Basisteil 201, das ebenfalls die zweite Zuleitung 83 trägt, einem Betätigungselement 91 als Kontaktbewegungselement, das normal durch eine Spiralfeder 93 nach oben belastet und durch das Basisteil 201 verschiebbar gehalten wird. Die elektrische Verbindung zwischen den Ruhekontakten 83a und 84a wird unterbrochen, wenn das Betätigungselement 90 über einen Knopf 91 von außen manuell nach unten gedrückt wird. Bei dieser Ausführungsform ist das zweite Basisteil 201 durch den Eingriff zwischen einem gestuften Abschnitt 620 und einer Kante 630 und den Eingriff zwischen einem Vorsprung 600 und einer Nut 610 in der gleichen Weise wie bei den oben stehenden Ausführungsformen gegenüber dem ersten Basisteil festgelegt. Der Schalter der F i g. 8 ist als genau ein Paar von Zuleitungen 83 und 84 enthaltend dargestellt, er kann aber dahingehend abgewandelt sein, daß er entsprechend den oben stehenden Ausführungsformen mehrere solche Zuleitungspaare enthält.

Bei den vorstehenden Ausführungsformen sind die die einzelnen bewegliche Kontakte tragenden Zuleitungen als unzusammengefügte Leitungen ausgebildet, sie können jedoch dahingehend abgewandelt sein, daß sie aus in das erste Basisteil eingebetteten Anschlußteilen und elastischen beweglichen Federn bestehen, die mit den zugehörigen Anschlußteilen durch Punktschweißen verbunden sind.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Elektrische Kontaktschaltvorrichtung mit einem oder mehreren parallel zueinander angcordne- s ten Paaren von Kontaktteilen, von denen jedes aus einem ersten Zuleitungsteil mit einem ersten Kontakt und einem zweiten Zuleitungstcil mit einem zweiten Kontakt besteht, mit einem ersten einsatzgegossenen Basisteil, welches die ersten Zulcitungs- to teile trägt, und mit einem darauf angeordneten /weiten einsatzgegossenen Basisteil, welches die zweiten Zuleitungsteile trägt, wobei die ersten und zweiten Kontakte einander gegenüberstehend angeordnet sind und die ersten und zweiten Zulcitungstcilc sich r> aus dem ersten und zweiten Basisteil erstrecken, und mit einer Kontaktbetätigungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Zuleitungsteile (28a, 29a, 30a, 83) sich unter Abbiegung aus dem zweiten Basisteil (21; 201) in das erste Basisteil (20; 200) erstrecken und die beiden Basisteile seitlich miteinander verbinden, daß das erste Basisteil eine oder mehrere kammerartige öffnungen (25) für die Kontakte aufweist und daß die beiden Basisteile einen Raum zur Aufnahme der Kontaktbewegungseinrichtung bilden.

2. Elektrische Kontaktschaltvorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Basisteil (20; 200) und das zweite Basistei! (21; 201) mit Angreifabschnitten (60,61,63,62; 600,610,620,630) jo zu einer wechselseitigen Festlegung bei ihrem Zusammenfügen versehen sind.

3. Elektrische Kontaktschaltvorrichiung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gebogenen Zwischenabschnitte (68) der zweiten Zuleitungs- js teile (28a, 29a, 30a; 83) nach Anbringen des zweiten Basisteils (21; 201) auf dem ersten Basisteil (20; 200) die auf die beiden Basisteile einwirkende Kraft der gebogenen Zwischenabschnittc beseitigend konkav verformt sind.

4. Elektrische Kontaktschaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine mit einer öffnung (71) versehene Abdeckung (24) aufweist, in welcher die beiden zusammenzufügenden Basisteile (20, 21) unter Abstützung durch die Ab- *', deckung aufgenommen sind, wobei sich die aus den beiden Basisteilen heraus erstreckenden Abschnitte der ersten und zweiten Zuleitungstcilc (286, 296, 3Oi; 28a, 29a, 30a,Jdurch die öffnung aus der Abdekkung heraus erstrecken.

5. Elektrische Kontaktschaltvorrichiung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung (71) zur wechselseitigen Festlegung der Abdeckung (24), der ersten und zweiten Zulcitungstcilc (286, 290,3Of); 28a, 29a, 3Oa^ und des ersten und des zwei- v> ten Basisteils (20, 21) mit einem Vergußmittel (75) gefüllt ist.

6. Elektrische Kontaktschaltvorrichuing nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine von den ersten und den zweiten Zuleitungsteilen (286, t>o 296,306; 28a. 29a, 30a,/durchsetzte und das erste und das zweite Basisteil (20, 21) gegen die Abdeckung (24) festlegend in die öffnung (71) eingesetzte Platte (35) aufweist.

7. Elektrische Kontaktsehaltvorriehtiing nach An- μ spruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbetätigungseinrichtung ein in dem lach aufgenommenes F.lektromagnetteil ist.

8. Elektrische Kontaktsehaltvorriehtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbclätigungscinrichtung ein manuell betätigbares Kontaktstellelemcnt (90) ist. das verschiebbar
dem zweiten Basisteil (201) gehaltert ist.