DE3323266A1

DE3323266A1 - Elektromagnetisches relais mit umschaltfeder

Info

Publication number: DE3323266A1
Application number: DE19833323266
Authority: DE
Inventors: Reiner 7203 Fridingen Rudolf
Original assignee: HALLER-RELAIS GmbH; Haller Relais 7209 Wehingen GmbH; HALLER RELAIS GmbH
Current assignee: Hengstler GmbH
Priority date: 1983-06-28
Filing date: 1983-06-28
Publication date: 1985-01-10
Also published as: EP0130511A2; DE3323266C2; ATE44113T1; EP0130511B1; DE3478728D1; US4620172A; EP0130511A3

Description

Elektromagnetisches Relais mit Umschaltfeder

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais, bestehend aus einem Antriebssystem mit Erregerspule und Jochblechen, die mit einem schwenkbaren Anker einen geschlossen magnetischen Kreis bilden, wobei der Anker mit einer Umschaltfeder verbunden ist, dessen Kontakte mit feststehenden Kontakten am Federbock zusammenwirken.

Ein eingangs genanntes Relais ist beispielsweise . mit der auf den gleichen Anmelder zurückgehenden DE-OS 30 21 184 bekannt geworden. Dieses bekannte Relais ist bistabil ausgebildet und der Anker ist als bewegliche Wippe ausgestaltet. Die an der Wippe angeordnete Umschaltfeder zusammen mit der Wippe selbst bildet eine beträchtliche Masse. Der Massenschwerpunkt der gesamten Anordnung befindet sich nicht im'Drehpunkt, sondern.entfernt davon, wodurch ein erhöhtes Massenträgheitsmoment entsteht und das Schaltverhalten des Relais optimierbar ist. ■

Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Relais der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß die bewegte Masse wesentlich verringert werden kann.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltfeder ein angespritztes Fußstück aus Kunststoff aufweist, welches in einer zugeordneten Öffnung des Ankers verdrehungs- · und verschiebungsgesichert lösbar befestigt ist.

Wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung ist also die Auswechselbarkeit der Umschaltfeder im Bereich des

, Ankers. Die Umschaltfeder ist hierbei mit einer radialen und axialen Verschiebungssicherung im Anker gesichert. · Die vorliegende Erfindung ist also sowohl für monostabile als auch für bistabile Relais einsetzbar, d.h. , der Anker kann aus einem Metallteil bestehen (z.B. für ein monostabiles Relais), während in der Ausführung eines bistabilen Relais der Anker als schwenkbare Wippe ausgebildet ' ist, die zwischen einander gleichen Ankerplatten einen Permanentmagneten aufweist. Mit der lösbaren Befestigung der Umschaltfeder im Bereich des Ankers oder der Wippe wird der wesentliche Vorteil erzielt, daß der Drehpunkt nahe an den Massenschwerpunkt verlegt wird und das Schaltverhalten des Relais hierdurch günstig beeinflusst wird. Die lösbare Befestigung der Umschaltfeder im Bereich des Ankers oder der Wippe kann hierbei auf verschiedenartige

. Weise gelöst werden. Wichtig ist nur, daß die Umschaltfeder jederzeit auswechselbar ist und daß eine radiale und axiale Verschiebungssicherung gewährleistet ist.

• Hierdurch ist es beispielsweise möglich, ein Relais baukastenartig aufzubauen und eine Umschaltfeder besonderer Konstruktion gegen eine andere Umschaltfeder zu ersetzen.

Wichtig hierbei ist, daß die Umschaltfeder ein angespritztes Fußstück aus Kunststoff aufweist, welches in einer Öffnung der Wippe radial und axial verschiebungsgesichert gelagert ist.

Eine bevorzugte Ausführung einer radialen Verschiebungssicherung besteht nach dem Gegenstand des Anspruches 4 darin, daß am hinteren Ende des Fußstückes seitlich vorstehende Vorsprünge angeordnet sind, daß das Fußstück in der einen Verdrehungslage durch die Öffnung des Ankers oder der Wippe passt.und daß in der um 90° gedrehten Verdrehungslage das Fußstück mit seinen Vorsprüngen hinter zugeordnete

Hinterschneidungen im Bereich der Platte des Ankers oder der Wippe eingreift.

Eine besondere Ausgestaltung einer axialen Verschiebungssicherung wird nach dem Gegenstand des Anspruches 5 dadurch gebildet, daß an der in die öffnung eingreifenden Stirnseite des Fußstücks eine erste Ankerplatte angeordnet ist, die verschiebungsgesichert an .der Rückseite der Platte der Wippe angeordnet ist, daß unterhalb der ersten Ankerplatte ein Permanentmagnet angeordnet ist, der seinerseits von einer zweiten Ankerplatte abgedeckt ist, die mittels von an den Seitenflächen der Wippe angeordneten . Rastnasen axial verschiebungsgesichert und lösbar an der Wippe befestigt sind. Zur Demontage der Umschaltfeder muß also zunächst die von der Rastnase festgehaltene Ankerplatte aus der Wippe gelöst werden, um sonach den Permanentmagnet zu entfernen und um dann die an der Stirnseite des Fußstücks anliegende Ankerplatte zu entfernen. Erst dann kann das Fußstück der Uraschaltfeder um ein kurzes Stück axial einwärts verschoben·werden, gedreht

20' werden,um sonach aus der öffnung der Wippe herausgezogen zu werden.

Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der übrigen Unteransprüche.

Der Erfindungsgegenstand der .vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.

Alle in den Unterlagen offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliehe Ausbildung werden als erfindunqswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich

einen Ausführungsweg darstellende Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.

Es zeigen:

Figur 1 : Seitenansicht eines bistabilen Relais,

Figur 2 i Seitenansicht der Ankerwippe mit eingesetzter Umschaltfeder,

Figur 3: eine um 90° gedrehte Darstellung im Vergleich zu Figur 2,

Figur 4: Seitenansicht der Ankerwippe ohne Umschaltfeder,

Figur 5: Stirnansicht der Ankerwippe,

Figur 6: Draufsicht auf die Ankerwippe,

Figur 7: Seitenansicht der Umschaltfeder,

Figur 8: Stirnansicht der Umschaltfeder.

Das erfindungsgemässe Relais besteht aus einer Abdeckhaube 1, mit einem Federbock 2, der einen Kontaktträger 3 aufweist, der drei Stück Klemmschrauben 4. und drei Stück Hohlklemmen 5 aufweist. Der Kontaktträger 3 besteht an seinem oberen Teil aus einem gebogenen Metallbügel, der in einen feststehenden Kontakt 6 übergeht.

Es ist ferner ein weiterer Kontaktträger 7 vorhanden, der ebenfalls einen feststehenden Kontakt 8 aufweist. ■ Ferner ist eine Umschaltfeder 9 vorhanden, die als Brückenkontakt ausgebildet ist, d.h. sie hat stets Kontakt zu

einem feststehenden Mittenkontakt, die Brückenfeder ist am freien Ende eines Stanzteiles 1o angeordnet, und sitzt mit ihrem Fußstück in einer Wippe 11, die schwenkbar in einer Lagerplatte 12, die am Magnetteil angenietet ist, befestigt ist.

. Zur Stabilisierung des Gehäuses ist ein äusserer, umlaufender Bügel 13 aus Kunststoff vorgesehen. Im Gehäuse ist ferner eine Relaisspule 14 mit Anschlüssen.15 und 16 ■ vorhanden. Die Relaisspule 14 wirkt auf zwei Jochbleche 17,38 . Die Wippe 11 ist über eine Handhabe 18 verlängert und greift durch eine entsprechende Ausnehmung 19 in der Abdeckhaube 1 hindurch, so daß sie handbetätigbar •ist.

Die Wippe besteht gemäss Figur 2 und 3 bevorzugt aus einem Kunststoffteil mit einer länglichen Platte 20, in die eine Öffnung 21 eingelassen ist. In der Öffnung 21 sitzt die Umschaltfeder 9 mit einem aus Isoliermaterial bestehenden Fußstück 22. Wichtig hierbei ist, daß das Stanzteil 10 voll umfänglich von dem Kunst-Stoffmaterial umgeben ist und die Umschaltfeder 9 durch eine Drehbewegung in die Ausnehmunq 21 an der Wippe 11 eingebracht ist. Die Drehbewegung geht hierbei in Pfeilrichtung 23, und das Fußstück wird in der-Art einer'Bajonettkupplung in diese Ausnehmung einaesetzt. DieAusnehmung ist hierbei mit einer Hinterschneidunq 24 versehen, in welche das Fußstück 22 der Umschaltfeder eingreift. Die Hinterschneiduna 24 ist in Figur 6 vergrößert dargestellt und wird dort noch näher dargestellt. '

Die Wippe 11 besteht ferner aus zwei seitlichen Lagerarmen 25 und 26; an jedem Lagerarm sind nach aussen ragende Lagerbolzen 27,28 angeordnet.

Ferner sind unten an jedem Lagerarm 25,26 verlängerte Rastnasen 29,30 angeordnet, deren Funktion noch später beschrieben wird. Zur axialen Sicherung des Fußstücks 22,

damit es in Pfeilrichtung 31 nicht herausfällt, ist hinter dem Fußstück 22 im Bereich an der Rückseite der Lagerplatte 2o der Wippe 11 eine Ankerplatte 32 angeordnet, in der Bohrungen angeordnet sind, die auf entsprechend angeordneten Arretierstiften 33,34 der Platte 2o aufliegt. Ferner ist an der Rückseite der Lagerplatte 2o ein Permanent-Magnet 35 angebracht, der von der Rückseite wiederum durch eine doppel-T-förmige Ankerplatte 36 gehalten wird. Die Ankerplatten 32,36 sind genau gleich.

Die Ankerplatte 36 wird rastend von den Rastnasen 29,30 der Wippe 11 gehalten. Damit wird der Magnet35 und die erste Ankerplatte 32 axial gegen die Umschaltfeder 9 verspannt. Die Rastnasen 29,30 sind gemäss Figur 3 mit ihren Rastöffnungen auf die entsprechende Lagerplatte 36 aufgerastet. Ferner sind gemäss Figur 4-6 die Lagerbolzen 27,28 und die Hinterschneidung 24, im Bereich der Ausnehmung 21 erkennbar. In Fig. 7 und Fig. 8 ist die Umschaltfeder noch näher dargestellt. Wichtig ist, daß bei dem Fußstück 22 untere Vorsprünge 37 vorhanden sind, die bei einer Drehbewegung in die Hinterschneidungen 24, die kreisförmig im Bereich der Ausnehmung 21 angelegt sind, eingreifen. Hierdurch ist die gesamte Umschaltfeder gegen eine radiale Verdrehung gesichert und die axiale Verschiebungssicherung wird durch die dahinter angeordnete Lagerplatte 32 mit dem Magneten 35 und der weiteren Lagerplatte 36 bewirkt, die mit den Rastnasen 29,30 zusammenwirkt.

Statt der Befestigung der Umschaltfeder in der Art einer Bajonettkupplung ist es selbstverständlich möglich, auch andere lösbare Befestiaunaen der Umschaltfeder mit ihrem Fußstück 22 im Bereich der öffnung 21 über Schlitze mit entsprechenden Rastnasen zu erreichen.

Bei der Ausführung mit einem bistabilen Relais ergibt sich der zusätzliche Vorteil, daß die Montage der Ankerplatten und des Permanent-Magneten sehr einfach ist.

Bei einem monostabilen Relais bedarf es keiner Wippe mit Permanentmagnet und Lagerplatte, sondern es ist ein einfacher Metallanker vorhanden, in den die Umschaltfeder in der gleichen beschriebenen Art lösbar eingesetzt ist.

. Als Variante lässt sich dieses Relais auch in der Ausführung mit einem Arbeitskontakt gestalten, die dann aussenliegenden Kontaktträger werden mit der Kontaktbrücke überbrückt. Der Kontaktabstand verdopoelt sich demnach gegenüber der Einmal-Umschalt-Variante.

ZEICHNUNGS-LEGENDE

1	Abdeckhaube	26	Lagerarm
2	Federbock	27	Lagerbolzen
3	Kontaktträger	28	Lagerbolzen
4	Klemmschraube	29	Rastnase
5	Hohlklemme	30	Rastnase
6	feststehender Kontakt	31	Pfeilrichtung
7	Kontaktträger	32	Ankerplatte
8	feststehender Kontakt	33	Arretierstift
9	Umsciialtfeder	34	Arretierstift
10	Stan/,teil	35	Permanent-Magnet
11	Wippe	36	Ankerplatte
12	Lagerplatte	37	Vorsprung
13	Büge L	38	Jochblech
14.	RelaLsspule
15	Anschluß
16	Anschluß
17	Jochblech
18	Handhabe
19	Ausnehmung
20	Platte
21	öf f η mg
22	Fußstück
23	Pfei Lrichtung
24	Hinterschneidung
25	Lagerarm

Claims

PATENTANWÄLTE

DR.-ING. G. RIEBLING DR.-lNG. P. RIEBLING 3323266

Dipl.-Ing., Ing. (grad.) Dipl.-Ing.

Zugelassene Vertreter beim fcurapaisnhcn Patentamt

Professional Representatives betöre European Patenl Ott m>

Mandataires agrees pres IOflioe europoen des binwls

Mein Zeichen H 1

Bitte in der Antwort wiederholen

_{lhr Zeichen} " . Ihre Nachricht vom D-8990 Lindau

RennnrlH K) - Postlach 3160

. . 10. Juni Ί933

Betreff: Anmelder: Firma Haller-Relais GmbH, Postfach 12 49,

7209 Wehingen '

I ■ . Patentansprüche

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!·§ ( 1.) Elektromagnetisches Relais, bestehend aus einem

si' ' Antriebssystem mit Erreqersmile und Jochblechen,

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||. 5 die mit einem schwenkbaren Anker einen geschlossen I magnetischen Kreis bilden, wobei^;der Anker mit einer

I . Umschaltfeder verbunden ist, dessen Kontakte mit fest-I stehenden Kontakten am Federbock zusammenwirken,

dadurch gekennzeichnet, daß die 10 Umschaltfeder (9) ein angespritztes Fußstück (22) aus Kunststoff aufweist, welches in einer zugeordneten Öffnung (21) des Ankers verdrehungs- und verschiebungsgesichert lösbar befestigt ist.
2. Relais nach Anspruch 1, dadurch

.15 gekennzeichnet, daß bei einem polarisierten Relais der Anker als schwenkbare Wippe (11) ausgebildet ist, in der die Öffnung (21) für die lösbare Befestigung des Fußstücks (22) der Umschaltfeder (9) angeordnet ist.

Fernsprecher: Fernschreiber: Telegramm-Adresse: Bankkonten: Po«i!n:hotk(

Lindau (08382) 054374(pat-d) patri-lindau Briynr Vereinshank lindan (H) Nr. 12OHI.7B (HLZ 7351'11I)M) . · München

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3. Relais nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die lösbare Befestigung des Fußstücks (22) der Umschaltfeder (9) im Bereich der Öffnung (21) des Ankers oder Wippe (11) in der Art eines Bajonettverschlusses ausgebildet ist.
4. Relais nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am hinteren Ende des Fußstücks (22) seitlich vorstehende Vorsprünge (37) angeordnet sind, daß das Fußstück (22) in der einen Verdrehungslage durch die öffnung (21) des Ankers oder der-Wippe (11) paßt und daß in der um 90° gedrehten Verdrehungslage das Fußstück (22) mit seinen Vorsprüngen (37) hinter zugeordnete Hinterschneidungen (24) im Bereich der Platte (20) des Ankers oder Wippe

15' (11) eingreift.
5. Relais nach Anspruch 4,dadurch gekennzeichnet , daß die axiale Verschiebungssicherung des Fußstücks (22) im Bereich der Öffnung (21) der Platte (20) dadurch- gebildet ist, daß an der in die Öffnung (21) eingreifenden Stirnseite des Fußstücks (22) eine erste Ankerplatte (3 2) angeordnet ist, die verschiebungsgesichert an der Rückseite der Platte (20) der Wippe-(11) angeordnet ist, daß unterhalb der ersten Ankerplatte (32) ein Permanentmagnet (35) angeordnet ist, der seinerseits von einer, zweiten Ankerplatte (36) abgedeckt ist, die mittels von an den Seitenflächen der Wippe (11) angeordneten Rastnasen (29,30) axial verschiebungsgesichert und lösbar an der Wippe (11) befestigt ist.