-
-
Polarisiertes Relais
-
Die Erfindung bezieht sich auf ein polarisiertes Relais mit einem
in einer Spule angeordneten stabförmigen AuBenkern, dessen Enden beiderseits über
die Enden des Spulenkörpers vorstehen, und mit einem langgestreckten, außerhalb
der Spule etwa parallel zur Spulenachse angeordneten Anker, welcher an den Spulenenden
jeweils zwei parallele, in Richtung auf den Spulenkern abgewinkelte und jeweils
ein Ende des Spulenkerns gabelförmig umfassende Polbleche sowie eine zwischen den
Polblechen polarisierte Dauermagnetanordnung umfaßt.
-
Ein polarisiertes Magnetsystem für ein derartiges Relais ist in der
DE-OS 30 06 948 beschrieben. Dort ist der Anker in der Spulenmitte um eine senkrecht
zur Spulenachse stehende Achse drehbar gelagert. Ein derartiges Magnetsystem mit
Drehanker ist zwar in vieler Hinsicht vorteilhaft und sehr wirksam. Es stellt jedoch
verhältnismäßig große Anforderungen an die Fertigungsgenauigkeit, da es schwierig
ist, die jeweils diagonal gegenüberstehenden Enden der Anker-Polbleche mit den Polflächen
des Kerns und dem Anker lager nach beiden Schaltrichtungen so abzustimmen, daß trotz
der Uberbestimmung des Systems eine möglichst gute Anlage jeweils an beiden Polflächen
erzielt wird. Dies gelingt nur bei einer sehr toleranzarmen Fertigung aller Teile.
-
Aufgabe der Erfindung ist-es, ein Relais der eingangs genannten Art
zu schaffen, welches einfach und kompakt im Aufbau wie in der Montage ist und bei
dem ein Anliegen der beiden Ankerenden an den Enden des Spulenkerns auf einfachere
Weise zu erreichen ist.
-
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Anker einen
nicht ferromagnetischen Rahmen besitzt, in welchem die Joche sowie die Dauermagnetanordnung
befestigt sind, und daß der Rahmen stirnseitig vor den beiden Spulenenden jeweils
einen zur Spulenachse parallelen Lagerzapfen besitzt, welcher jeweils in einer Lagerschale
eines Trägers ruht.
-
Beim erfindungsgemäßen Relais ist also der Anker an seinen beiden
Enden schwenkbar gelagert, und zwar um eine zur Spulenachse parallele Achse. Dadurch
liegt der Anker in jeder Endlage jeweils mit beiden Enden auf einer Seite des Spulenkerns
an. Diese miteinander fluchtenden Polflächen können einfacher einjustiert werden
also die jeweils diagonal gegenüberliegenden Polflächen eines Drehankers.
-
Zweckmäßigerweise umgibt der aus Isolierstoff bestehende Träger rahmenförmig
die Spule und den Anker, wobei er mit dem Spulenkörper vorzugsweise mittels Rastelementen
verbunden ist. Weiterhin ist es von Vorteil, wenn der Träger elastisch deformierbar
ist, so daß die Lagerzapfen des Ankers in die Lagerschalen unter vorübergehender
Deformation des Trägers einrasten können.
-
Der Anker-Rahmen besitzt zweckmäßigerweise Ausnehmungen, in welchen
die vier Polbleche mittels Einstecken befestigt werden können. Gleichzeitig kann
ein vierpoliger Dauermagnet zwischen den Polblechen in einer wannenförmigen Ausnehmung
des Rahmens angeordnet werden. Auch der Anker-Rahmen besteht zweckmäßigerweise aus
Isolierstoff, wobei unmittelbar an dem Rahmen Betätigungsnocken für am Träger befestigte
Kontaktfedern angeformt sein können.
-
Die Kontaktfedern sind in einer vorteilhaften Ausführungsform mit
senkrechten Schenkeln an den längs der Spule verlaufenden Seitenwänden des rahmenförmigen
Trägers befestigt und im Bereich oberhalb des Ankers zur Bildung
waagrechter
Kontaktschenkel abgewinkelt. Zum Zweck der Befestigung besitzen die Kontaktfedern
zweckmäßigerweise Ausnehmungen, mittels derer sie an verformbaren Befestigungsnasen
des Trägers befestigt sind. Diese Ausnehmungen können in vertikaler Richtung zunächst
größer gehalten werden als die verformbaren Zapfen, so daß während der Montage eine
Vertikalverschiebung der Kontaktfedern zur Justierung möglich ist. Durch Warmverformung
der Nasen werden die Kontaktfedern dann fixiert. Zur Bildung von reinen Schließer-
oder Öffnerkontakten ist zweckmäßigerweise jeweils eine einen kurzen Kontaktschenkel
aufweisende Kontaktfeder an einer Seite des Trägers angeordnet, welche mit einer
einen langen, quer über dem Anker liegenden Kontaktschenkel aufweisenden Kontaktfeder
zusammenwirkt. Zur Bildung eines Umschaltkontaktes kann eine weitere Gegenkontaktfeder
vorgesehen sein, deren Kontaktschenkel an einer Seite des Ankers parallel zur Spulenachse
verläuft.
-
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Polbleche des Ankers
zueinander parallel angeordnet, während der Spulenkern zumindest im Bereich der
Polflächen einen trapezförmigen Querschnitt besitzt. Dadurch wird gewährleistet,
daß der um eine Schwenkachse oberhalb des Spulenkerns schwenkbare Anker mit seinen
Polflächen immer flach auf den Polflächen des Kerns aufliegt. Weiterhin ist es zweckmäßig,
daß der Spulenkörper an beiden Enden jeweils einen Sockelteil bildet und daß die
Spulenwicklung durch eine zwischen beiden Sockelteilen eingefügte Bodenplatte abgedeckt
ist. Die durch die Sockelteile und die Bodenplatte gebildete Bodenfläche des Relais
kann dann durch eine Vergußmasse abgedichtet werden, welche in den Raum eingefüllt
wird, der ringsum durch den überstehenden Rand einer Gehäusekappe begrenzt wird.
-
Nachfolgend wird die Erfindung an Ausführungsbeispielen
anhand
der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine Explosionsdarstellung mit den
wesentlichen Teilen eines erfindungsgemäßen Relais, Fig. 2, 3 und 4 ein zusammengebautes
Relais in drei Ansichten, Fig. 5 und 6 ein etwas abgewandeltes Relais in der Darstellung
entsprechend Fig. 3 und 4.
-
Das Relais nach Fig. 1 besitzt als Grundkörper einen Spulenkörper
1 mit zwei Flanschen 2 und 3, zwischen denen eine Wicklung 4 aufgebracht ist. In
der Spule befindet sich ein Spulenkern 5 mit trapezförmigem Querschnitt, dessen
Enden jeweils über die Flansche 2 und 3 vorstehen und beiderseits jeweils Polflächen
6 für den Anker bilden. An den Spulenflanschen 2 und 3 sind seitlich jeweils Spulenanschlußfahnen
7 durch Einstecken oder Einspritzen befestigt.
-
Über den Spulenkörper wird ein rahmenförmiger Träger 8 aus Isolierstoff
gesteckt. Er besitzt in den stirnseitigen Wänden 9 jeweils Lagerbohrungen 10 für
den Anker sowie in den Seitenwänden 11 jeweils Ausnehmungen 12 zur Aufnahme von
Kontaktfedern 13 bzw. 14. Diese Kontaktfedern werden jeweils mit ihrem senkrechten
Schenkel 13a bzw. 14a in die Ausnehmungen 12 des Trägers eingesetzt und auf die
Noppen 15 aufgesteckt. Hierzu sind die Kontaktfedern mit Langlöchern 16 versehen,
welche in vertikaler Richtung länger sind als die Noppen 15, so daß während der
Montage eine Justierung in Richtung des Doppelpfeiles 17 möglich ist. Nach dem Aufstecken
und gegebenenfalls Justieren der Kontaktfedern 13 bzw. 14 werden die Noppen 15 warmverformt,
wodurch die Kontaktfedern fixiert sind. Die Kontaktfedern 13 besitzen kurze waagrechte
Kontaktschenkel 13b, während die mit ihm zusammenwirkenden Kontaktfedern 14 jeweils
lange, quer über das Relais reichende Kontaktschenkel 14b aufweisen.
-
Der Anker 18 besitzt einen Rahmen 19 aus Isolierstoff, wobei vier
winkelfitlliige Polbleche 20, 21 , 22 und 23 in Ausnehmungen dieses ttahlnens 19
eingesteckt sind. iwischen den Polblechen ist außerdem ein vierpoliger Dauermagnet
24 im Rahmen 19 befestigt. Die nach unten abgewinkelten Fortsätze 20a, 21a usw.
der Polbleche umfassen also jeweils paarweise ein freies Endes des Spulenkerns 5
und bilden mit dessen Polflächen 6 Arbeitsluftspalte. Der Anker besitzt an den beiden
-Stirnseiten 19a und 19b seines Rahmens 19 jeweils angeformte Lagerzapfen 25, welche
parallel über der Spulenachse liegen und eine Schwenkbewegung des Ankers ermöglichen.
-
Bei der Montage wird der Anker 18 mit seinen Lagerzapfen 25 in die
Lagerbohrungen 10 des Trägers 8 eingerastet. Zu diesem Zweck sind im Träger 8 jeweils
Einlaufschrägen 26 vorgesehen. Danach werden die Kontaktfedern am Träger 8 befestigt,
wobei die Kontaktschenkel 14b der Kontaktfedern 14 (nur eine dargestellt) quer über
dem Anker zu liegen kommen. Unter jedem Kontaktschenkel 14b ist am Ankerrahmen 19
jeweils ein Betätigungsnocken 27 angeformt, mit welchem die jeweilige Kontaktfeder
bei der Ankerbewegung betätigt wird. Der Träger 8 wird auf den Spulenkörper 1 aufgesetzt,
wobei am Spulenkörper angeformte Rastnasen 28 in Durchbrüche 29 des Trägers einrasten
und diesen halten. Als Abschluß zur Bodenseite des Relais sind am Spulenkörper zwei
Sockelteile 30 angeformt, zwischen denen eine zusätzliche Bodenplatte 31 aufgesteckt
wird.
-
Über den Spulenkörper wird eine Gehäusekappe 32 aus Isolierstoff gestülpt.
Durch eine in den Freiraum 33 (Fig.
-
2) innerhalb des überstehenden Randes der Kappe 32 eingegossene Vergußmasse
können die Fugen zwischen der Kappe 32, den Sockelteilen 30 und der Bodenplatte
31 abgedichtet werden.
-
In den Fig. 2 bis 4 ist ein fertig montiertes Relais gemäß Fig. 1
in verschiedenen Schnittansichten dargestellt.
-
Dabei wurden die gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 für die gleichen
Teile verwendet. Dargestellt ist ein Relais mit zwei Öffner- und zwei Schließer-Kontakten,
wobei jeweils die Kontaktschenkel 14b der einzelnen Kontaktfedern oben quer über
dem Anker angeordnet sind. In Fig. 3 ist besonders deutlich die Trapezform des Kerns
5 zu sehen, der für die nach unten abgewinkelten Abschnitte 20a bzw.
-
22a der Polbleche in beiden Schwenklagen jeweils ein flaches Anliegen
der Polflächen ermöglicht.
-
Eine gegenüber Fig. 3 und Fig. 4 etwas abgewandelte Ausführungsform
zeigen die Fig. 5 und 6. Dieses Relais besitzt zwei Umschaltkontakte, wobei jeweils
zu einem Kontaktschenkel 13b und 14b der Kontaktfedern 13 und 14 jeweils ein zusätzlicher
Kontaktschenkel 34b einer Kontaktfeder 34 als Gegenkontaktfeder vorgesehen ist.
Diese Kontaktfeder 34 ist auf der gleichen Seite wie die Kontaktfeder 13 mit ihrem
Anschlußschenkel 34a am Träger 8 befestigt. Ihr Kontaktschenkel 34b verläuft jedoch
nicht quer über den Anker zur anderen Seite des Trägers 8, sondern längs des Ankers
zum Kontaktschenkel 13b. Der Kontaktschenkel 34b liegt im Ruhezustand auf einem
Anschlag 35 des Rahmens 8 bzw. der Wand 9 auf (Fig. 6).
-
12 Patentansprüche 6 Figuren