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Elektrisches Relais
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Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Relais mit einem Kontakte
tragenden Gehäuse und einem Magnetsystem, das ein L-förmiges Joch aufweist, dessen
kurzer Schenkel sich langs einer vorspringenden Stirnwand des Gehäuses erstreckt,
dessen langer Schenkel durch Gehäusevorsprünge gegen Längs- und Querverschiebung
gesichert ist und im Bereich beider Enden auf Gehäuse-Stützflächen ruht und das
mittels einer federnden Schnappverbindung durch eine etwa parallel zur Stirnwand
verlaufende Be--wegung am Gehause befestigbar ist.
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Bei einem bekannten Relais dieser Art (DE-OS 26 70 955) besitzt der
lange Schenkel des Jochs nahe dem freien Ende einen Längsschlitz, in welchen ein
zylindrischer, an einer Stützfläche des Gehäuses vorstehender Zapfen eingreift und
zwei seitliche Vorsprünge, die in zwei seitliche, federnde Biigel des Gehäuses einrasten.
Die Bügel weisen zwei parallele Stege auf, welche die
Längsverschiebung
verhindern, und einen oberen Anschlußsteg, welcher ein Abheben des Joches von den
Gehäuse-Stützflächen verhindert. Diese Konstruktion ist insbesondere für kleine
Relais geeignet. Da keine Schraube zum Befestigen des Joches am Gehäuse erforderlich
ist, können bei gegebenen Breitenabmessungen verhältnismäßig breite Kontaktfedern
verwendet und dementsprechend verhältnismaßig große Ströme geschaltet werden. Fiir
das aus Isolierstoff bestehende Gehause eignen sich aber nur einige Materialien,
die eine ausreichende Elastizität zur federnden Verformung der Bügel besitzen. Bei
der Montage ist es praktisch unmöglich, das Joch so zuzuführen, daß beide Bügel
gleichmäßig ausgebogen werden und gleichzeitig über die entsprechenden Jochvorsprünge
schnappen. Geringfügige Unsymmetrien führen aber bereits zu einer sarken Überlastung
des einen Bügels. Dieses Problem tritt insbesondere auf, wenn eine vollautomatische
Montage beabsichtigt ist.
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Ähnliche Probleme treten bei einem anderen bekannten Relais (DE-OS
25 57 127) auf, bei dem die Bügel durch die beiden Schenkel eines U-förmigen Federblechs
gebildet sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches Relais
der eingangs beschriebenen Art anzugeben, bei dem überlastungen bei der Montage
vermieden sind und insbesondere eine vollautomatische Montage möglich ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die federnde
Schnapoverbindung zwischen vorspringender Stirnwand des Gehäuses und dem angrenzenden
Teil des Magnetsystems angeordnet ist und der die Längsverschiebung verhindernde
VorsPrung frei endet.
Bei dieser Konstruktion kommen bei der Einschubbewegung
des Jochs die dessen Längsverschiebung verhindernden Flächen ohne federnde Verformung,
nämlich durch einfaches Stecken miteinander in Eingriff. Damit ist die Lage des
Joches mit Bezug auf die Schnanpverbindung beim endgültigen Zusammenfügen genau
definiert. Die zur tiberwindung der Federkraft der Schnappverbindung erforderlichen
Kräfte liegen in einem genau definierten Bereich. Diese Kräfte dürfen verhältnismäßig
groß sein, weil der kurze Schenkel des Jochs und die vorsDringende Stirnwand des
Gehäuses eine ausreichende Stabilität besitzen. Bei montiertem Magnetsystem wirkt
die Federkraft der Schnaspverbindung in einer gegenüber dem die Längsverschiebung
verhindernden Vorsprung versetzten Ebene. Dies ergibt ein Drehmoment, durch das
das Magnetsystem sicher festgehalten wird. Des weiteren kann die Montagekraft gezielt
in der Ebene der SchnaPpverbindung, nämlich auf den kurzen Schenkel ausgeübt werden.
Da sich bei dieser Montage weitgehend definierte Verhältnisse ergeben, ist das Relais
besonders für eine vollautomatische Montage auf einer Fertigungsstraße geeignet.
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Bei einer sehr einfachen Ausführungsform ist der die Längsverschiebung
verhindernde Vorsprung ein Zapfen, der in ein Loch gleichen Querschnitts im langen
Schenkel greift. Dieser Zapfen verhindert nicht nur eine Verschiebung in Längsrichtung,
sondern trägt auch dazu bei, eine Querverschiebung zu verhindern.
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Mit besonderem Vorteil befindet sich der die Längsverschiebung verhindernde
Vorsprung nahe dem freien Ende des langen Schenkels. Der große Abstand zwischen
Vorsprung und Schnar)verbindung erlaubt es, das Joch bei der Montage geringfügig
schräg einzuführen, so daß die Langsverschiebung gesichert ist, bevor wesentliche
Federkräfte der Schnappverbindung iiberwunden werden
müssen. Erst
beim Schwenken um wenige Grad in die Endlage spricht dann die Schnanverbindung an.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist dafür gesorgt, daß die federnde
SchnapPverbindung mindestens ein Widerlager im Bereich des kurzen Schenkels und
mindestens eine von der Stirnwand getragene Federnase aufweist. Hierbei kann das
Widerlager steif ausgebildet sein, so daß das Magnetsystem ganz oder weitgehend
ohne federnde Teile ausgelegt werden kann.
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Insbesondere kann das Widerlager einfach durch die eine Wandfläche
einer Ausstanzung im kurzen Schenkel gebildet sein.
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Mit besonderem Vorteil greift die Schnappverbindung nahe der Biegung
zwischen den beiden Schenkeln am kurzen Schenkel an. Hierbei wird die ohnehin gerundete
Biegung benutzt, um die Federnase zum Ausweichen zu veranlassen.
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Schon nach kurzem Weg schnappt dann die Federnase hinter das Widerlager.
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Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist das Widerlager durch
einen Vorsprung an einer dem kurzen Schenkel benachbarten Spulenendplatte gebildet.
Da diese Spulenendnlatte häufig ohnehin als Kunststoff-Formteil ausgebildet ist,
beispielsweise um Anschlußkontakte aufzunehmen, bereitet es keine Schwierigkeiten,
an dieser Platte auch noch die Widerlager anzubringen.
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Bei ausreichender Elastizitit des Gehäusemateria]s kann die Redernase
auch an der Stirnwand selbst ausgebildet sein. Durch Wahl des Abstandes der Federnase
von den Gehäuse-Stützflächen hat man es in dpr Hand. eine aus reichende Auswelchbewegung
der Federnase bei gegebener
nsetzkraft zu erzielen Eine besonders
gute Federwirkung ergibt sich auch bei wenig elastischem Gehäusematerial, wenn sich
die Federnase nahe dem freien Ende der Stirnwand befindet.
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Eine besonders für die automatische Montage geeignete Lösung ergibt
sich, wenn zwei Vorsprünge der Spulenendnlatte zu beiden Seiten des kurzen Schenkels
angeordnet sind und wenn die damit zusammenwirkenden Federnasen an den kurzen Schenkel
führenden Leisten der Stirnwand ausgebildet sind. Auf diese Weise werden die Widerlager
den Federnasen mit sehr hoher Genauigkeit zugeführt.
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Insbesondere kennen sowohl die Widerlager als auch die Federnasen
mit vorgeschalteten Schrägflächen versehen sein. Dies erleichtert das Einschnappen
der Schnappverbindung.
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Sehr günstig it es, wenn an der Stirnwand ein Federblech gehalten
ist, aus dem ein Lappen als Federnase hereusgebogen ist. Dieses Federblech erl.aubt
es, beliebige Materialien für das Gehäuse zu verwenden. Ausserdem kann es so gewählt
sein, daß vergleichsweise kleine Kräfte ausreichen, um die Schnarnverbindung herzustellen.
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Das Federblech hat mit Vorteil zwei seitliche Ausleger die in entsprechende
Vertiefungen der Stirnwand greifen. Auf diese Weise ist das Federblech gegen eine
Bewegung in Richtung des kurzen Schenkels gesichert.
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Mit Vorteil weist das Federblech einen m mehr als 900 umgebogenen
Fortsatz auf, der sich in dar Einbaulage federnd an der Außenseite der langen Schenkels
abstützt.
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Auf diese Weise wird dem Fedorblech eine zusätzliche
Andrückkraft
in Richtung auf den kurzen Schenkel verliehen, so daß die Federnase sicher hinter
dem Widerlager verbleibt.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand in der Zeichnung dargestellter,
bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht
eines flelis, teilweise im Schnitt.
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Fig. 2 eine Draufsicht auf das Relais, wobei die Relaissnule und der
Anker entfernt sind.
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Fig. 3 einen Teilschnitt langs der Linie A-A der Fig. 1 bei abgenommener
Magnetspule, Fig. 4 eine Abwandlung eines Teils der Fig. 1, und Fig. 5 die Seitenansicht,
teilweise im Schnitt einer weiteren Ausführungsform.
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Das Relais in Fig. 1 weist ein aus Kunststoff besteendet Gehause 1
au9, dessen nicht veranschaulichte Kontakte vnn einem Betëtigungselement 2 verlagorbar
sind und deren Anschlüsse , 4 und 5 aus dem Gehäuse herausragen. Ein Magnetsystem
6 steht aus einer Magnetspule 7 mit Anschluß 8, einem fos-t damit verbundenn Joch
9 und einem Anker 10, der ein Schwenklager 11 besitzt und mit seinem Ende 12 das
Betätigungsele ment 2 zu verlagern gestattet.
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Das Joch 9 weist einen kurzen Schenkel 13 auf, der sich parallel zu
einer vorspringenden Stirnwand 14 des Gehäuses 1 erstreckt, und einen rechtwinklig
hierzu
verlaufenden langen Schenkel 15, der mit seinem vorderen Ende 1h den Anker 10 im
Schwenklager 11 festhält. Der lange Schenkel 15 liegt am freien Ende auf einer Gehäuse-Stützfläche
17 und am hinteren Ende auf einer Gehäuse-?tützfläche 7 auf, die mit einer Nut 19
versehen ist, Von der Stützfläche 17 ragt ein Vorsprung 20 in der Form eines Zapfens
nach oben und greift in eine entsnrechende Bohrung 21 am freien Ende 16 des langen
Schenkels 15. Hierdurch wird eine Längsverschiebung und eine Querverschiebung des
Joches 9 verhindert. Der kurze Schenkel 13 wird er Schrägflächen ?2 in eine Nut
23 der stirnwand 14 eingeführt, deren Seitenwande 24 ebenfalls eine Querbewegung
verhindern.
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Zwischen der Stirnwand 14 und dem kurzen Schenkel 13 ist eine federnde
Schnappverbindung 25 vorgesehen.
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Diese weist eine federnde Zunge 26 auf. welche hinter eine Widerlagerfläche
27 des kurzen Schenkels 13 greift. Die Widerlagerfläche ist Teil einer Ausstanzung
28. Die federnde Zunge 36 ist aus einem Federblech ?9 herausgebogen, das 'n eine
Nut 30 der Stirnwand 14 eingelegt ist. Zwei seitliche Ausleger 31 und 32 des Federblechs
29 greifen in entsprechende Vertiefungen 33 und 34. Das untere Ende des Federblechs
29 weist einen um mehr als 90° umgebogenen Fortsetz 35 auf, der im Ruhezustand iiber
die Stützfläche 18 hinausragt, aber im Einbauzustand von dem langen Schenkel 15
nach unten gedrückt wird, so daß eine sichere Anlage der Federzunge 26 am Wider
lager 27 gewährleistet ist.
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Bei der Montage wird so vorgegangen, daß, jeweils vollautomatisch
die Kontaktfedern in das Gehäuse 1 eingebracht werden, daß parallel dazu die Magnetspule
7 mit dem kurzen Schenkel 13 des Jochs 9 verbunden wird und daß in einer weiteren
Statinn der Anker 10 an Ort und Stelle gebracht und dann das Joch parallel zur Stirn-
wand
14 in das Gehause geschoben wird. Dabei wird zunächst das Loch 21 auf den Zapfen
?0 gesteckt, so daß eine Längsverschiebung des Joches 9 verhindert wird.
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Beim weiteren Niederdrticken, bei dem verhältnismäßig große Kräfte
auf die Oberseite des kurzen Schenkels 17 ausgeübt werden können, schnappt die Federnase
26 hinter das Widerlager 27. Auf diese Weise ist das Magnetzsystem 6 sicher mit
dem Gehäuse 1 verbundene Es kann empfehlenswert sein, das Joch bei der Einschubbewegung
in einen leichten Winkel zu steilen, so daß der Eingriff des Zapfens 20 in das Loch
21 bereits im wesentlichen vollstandig erfolgt ist, ehe größere Krifte auf die Federnase
26 ausgeübt werden miiqsen.
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Bei der Einschubbewegung ist das Joch im Bereich des kurzen Schenkels
durch die Seitenwande 24 geführt. Auch der lange Schenkel erhält eine Führung durch
vorgelagerte Schrägflächen 37 und Seitenwände 38. Da überdies das freie Ende 16
durch den Anker 10 auch in Längsrichtung eine gewisse Führung erfährt, ist das Aufschieben
des Loches 21 auf den Zapfen 20 problemlos.
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Die Biegung 39 zwischen den beiden Schenkeln erleichtert das Zurückbiegen
der Federnase 26. All diese Maßnahmen lassen sich sehr rasch und vollautomatisch
durchfihren Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 sind um 100 erhöhte Bezugszeichen
für entsprechende Teile verwendet. In diesem Fall ist der lange Schenkel 115 des
Joches 109 in weicher Weise auf zwei Stützflächen 117 und 118 abgestwitzt und durch
einen Zapfen 120 arretiert. Der kurze Schenkel 113 weist wiederum eine Widerlagerfläche
127 in einer Ausstanzung 128 auf. Die federnde Schnappverbindung 125 besitzt jedoch
eine Federnase 126 die direkt aus dem Material des Gehäuses 101 ausgeformt ist.
Diese Variante ist dann möglich, wenn das Gehäuses material selbst eine ausreichende
Elastizität hat. Hier-
bei spielt auch eine Rolle, daß die Federnase
126 einen gewissen Abstand von der Stiitzfläche 118 hat und daher für das Ausbiegen
ein gewisser Hebelarm zur Verffigung steht.
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In Fig. 5 werden für entsprechende Teile um 100 erhöhte Bezugszeichen
gegenfiber den Fig. 1 bis 7 verwendet. 1Jnterschiedlich ist, daß die zu den Anschlüssen
203, 204 und 205 gehörenden, von Blattfedern getragenen Kontakte 40, 41 und 42 sichtbar
sind. Unterschiedlich ist ferner die Ausbildung der Schnappverbindung 2?5. Das Widerlager
227 wird durch ein an einer Spulenendplatte 43 ausgeformten Nase gebildet, die sich
dicht neben dem kurzen Schenkel 213 des Joches 209 erstreckt. Eine gleichartige
Nase befindet sich auf der gegenüberliegenden Seite des kurzen Schenkels 213. Zwei
zugehörige Federnasen 226 sind an Leisten 44 ausgebildet, die von der Stirnwand
214 nach rechts vorstehen und zwischen sich den kurzen Schenkel 213 fiihren. Die
Federnase 226 besitzt eine vorgeschaltete Schrägfläche 45, das Widerlager 227 eine
vorgeschaltete Schrägflache 46. Hierdurch wird das Einschnappen der Schnapnverbindung
225 erleichtert. Da sich die Federnase 226 am mußersten Ende der Stirnwand 214 befindet,
genügt eine verhältnism-nßig geringe Elastizitat des Kunststoffmaterials des Gehäuses
201, um einen ausreichenden Federweg bei dem Einrasten der Schnappverbindung zuzulassen.