DE3348068C2 - Electromagnetic relay whose changeover spring has a special construction - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs. Ein eingangs genanntes Relais ist beispielsweise mit der auf den glei­ chen Anmelder zurückgehenden DE-OS 30 21 184 bekannt ge­ worden. Dieses Relais ist bistabil ausgebildet und der Anker ist als bewegliche Wippe ausgestaltet. Die an der Wippe angeordnete Umschaltfeder bildet zusammen mit der Wippe 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 verbesserbar ist.

Nach dem Gegenstand der Stammanmeldung P 33 23 266.0-34 war vorgeschlagen worden, an der Umschaltfeder ein ange­ spritztes Fußstück aus Kunststoff anzuordnen, welches in einer im Drehpunkt des Ankers angeordneten Öffnung des Ankers verdrehungs- und verschiebungsgesichert lösbar be­ festigt ist.

Damit ist die Umschaltfeder auswechselbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine besonders einfache Auswechselbarkeit der Umschaltfeder zu gewähr­ leisten.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltfeder ein angespritztes Fußstück aus Kunststoff aufweist, welches in einer im Dreh­ punkt des Ankers angeordneten Öffnung des Ankers verdrehungs- und verschiebungsgesichert lösbar befestigt ist, und daß die axiale Verschiebungssicherung des Fußstücks im Bereich der Öffnung der Platte dadurch gebildet ist, daß an der in der 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 ange­ ordnet 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 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 vorliegen­ de 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 einan­ der gleichen Ankerplatten einen Permanentmagneten aufweist. Mit der lösbaren Befestigung der Umschaltfeder im Bereich des Ankers oder der Wippe wird der wesentliche Vorteil er­ zielt, daß der Drehpunkt nahe an den Masseschwerpunkt ver­ legt 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 ver­ schiedenartige 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 bau­ kastenartig 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 Verschiebungs­ sicherung besteht darin, daß am hinteren Ende des Fuß­ stückes 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 Be­ reich der Platte des Ankers oder der Wippe eingreift.

Die axiale Verschiebungssicherung wird nun dadurch gebildet, daß an der in die Öffnung eingreifenden Stirnseite des Fuß­ stücks eine erste Ankerplatte angeordnet ist, die verschie­ bungsgesichert an der Rückseite der Platte der Wippe ange­ ordnet ist, daß unterhalb der ersten Ankerplatte ein Perma­ nentmagnet angeordnet ist, der seinerseits von einer zwei­ ten Ankerplatte abgedeckt ist, die mittels von an den Seitenflächen der Wippe angeordneten Rastnasen axial ver­ schiebungsgesichert 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 Anker­ platte zu entfernen. Erst dann kann das Fußstück der Um­ schaltfeder um ein kurzes Stück axial einwärts verschoben werden, gedreht werden, um sonach aus der Öffnung der Wippe herausgezogen zu werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellende Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 Seitenansicht eines bistabilen Relais,

Fig. 2 Seitenansicht der Ankerwippe mit eingesetzter Umschaltfeder,

Fig. 3 eine um 90° gedrehte Darstellung im Vergleich zu Fig. 2,

Fig. 4 Seitenansicht der Ankerwippe ohne Umschaltfeder,

Fig. 5 Stirnansicht der Ankerwippe,

Fig. 6 Draufsicht auf die Ankerwippe,

Fig. 7 Seitenansicht der Umschaltfeder,

Fig. 8 Stirnansicht der Umschaltfeder.

Das 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 Teils aus einem gebogenen Metallbügel, der in einen fest­ stehenden 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 fest­ stehenden Mittenkontakt, die Brückenfeder ist am freien Ende eines Stanzteils 10 angeordnet und sitzt mit ihrem Fußstück in einer Wippe 11, die schwenkbar in einer Lager­ platte 12, die am Magnetteil angenietet ist, befestigt ist.

Zur Stabilisierung des Gehäuses ist ein äußerer, umlaufen­ der Bügel 13 aus Kunststoff vorgesehen. Im Gehäuse ist fer­ ner 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 Fig. 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 Um­ schaltfeder 9 mit einem aus Isoliermaterial bestehenden Fuß­ stück 22. Wichtig hierbei ist, daß das Stanzteil 10 voll um­ fänglich von dem Kunststoffmaterial umgeben ist und die Um­ schaltfeder 9 durch eine Drehbewegung in die Ausnehmung 21 an der Wippe 11 eingebracht ist. Die Drehbewegung geht hier­ bei in Pfeilrichtung 23 und das Fußstück wird in der Art einer Bajonettkupplung in diese Ausnehmung eingesetzt. Die Ausnehmung ist hierbei mit einer Hinterschneidung 24 ver­ sehen, in welche das Fußstück 22 der Umschaltfeder ein­ greift. Die Hinterschneidung 24 ist in Fig. 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 Lager­ bolzen 27, 28 angeordnet.

Ferner sind unten an jedem Lagerarm 25, 26 verlängerte Rastnasen 29, 30 angeordnet, deren Funktion noch später be­ schrieben 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 20 der Wippe 11 eine Ankerplatte 32 angeordnet, in der Boh­ rungen angeordnet sind, die auf entsprechend angeordneten Arretierstiften 33, 34 der Platte 20 aufliegt. Ferner ist an der Rückseite der Lagerplatte 20 ein Permanent-Magnet 35 angebracht, der von der Rückseite wiederum durch eine doppel-T-förmige Ankerplatte 36 gehalten wird. Die Anker­ platten 32, 36 sind genau gleich. Die Ankerplatte 36 wird rastend von den Rastnasen 29, 30 der Wippe 11 gehalten. Damit wird das Magnet 35 und die erste Ankerplatte 32 axial gegen die Umschaltfeder 9 verspannt. Die Rastnasen 29, 30 sind gemäß Fig. 3 mit ihren Rastöffnungen auf die entsprechende Lagerplatte 36 aufgerastet. Ferner sind gemäß Fig. 4-6 die Lagerbolzen 27, 28 und die Hinterschnei­ dung 24 im Bereich der Ausnehmung 21 erkennbar. In Fig. 7 und 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 Hinter­ schneidungen 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 wei­ teren 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 Befestigungen 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 Anker­ platten und des Permanent-Magneten sehr einfach ist.

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

Als Variante läßt sich dieses Relais auch in der Ausfüh­ rung mit einem Arbeitskontakt gestalten, die dann außen­ liegenden Kontaktträger werden mit der Kontaktbrücke überbrückt. Der Kontaktabstand verdoppelt sich demnach gegenüber der Einmal-Umschalt-Variante.

• Zeichnungslegende  1 Abdeckhaube
   2 Federbock
   3 Kontaktträger
   4 Klemmschraube
   5 Hohlklemme
   6 feststehender Kontakt
   7 Kontaktträger
   8 feststehender Kontakt
   9 Umschaltfeder
  10 Stanzteil
  11 Wippe
  12 Lagerplatte
  13 Bügel
  14 Relaisspule
  15 Anschluß
  16 Anschluß
  17 Jochblech
  18 Handhabe
  19 Ausnehmung
  20 Platte
  21 Öffnung
  22 Fußstück
  23 Pfeilrichtung
  24 Hinterschneidung
  25 Lagerarm
  26 Lagerarm
  27 Lagerbolzen
  28 Lagerbolzen
  29 Rastnase
  30 Rastnase
  31 Pfeilrichtung
  32 Ankerplatte
  33 Arretierstift
  34 Arretierstift
  35 Permanent-Magnet
  36 Ankerplatte
  37 Vorsprung
  38 Jochblech

Claims (1)

1. Elektromagnetisches Relais, bestehend aus einem Antrieb­ system mit Erregerspule und Jochblechen, die mit einem schwenk­ baren Anker einen geschlossenen, magnetischen Kreis bilden, wobei der Anker mit einer Umschaltfeder verbunden ist, dessen Kontakte mit feststehenden Kontakten am Federbock zusammen­ wirken, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschaltfeder (9) ein angespritztes Fußstück (22) aus Kunststoff aufweist, welches in einer im Drehpunkt des Ankers angeordneten Öffnung (21) des Ankers verdrehungs- und verschiebungsgesichert lösbar befestigt ist, und daß die axiale Verschiebungssicherung des Fußstückes (22) im Be­ reich der Öffnung (21) der Platte (20) dadurch gebildet ist, daß an der in die Öffnung (21) eingreifenden Stirnseite des Fußstücks (22) eine erste Ankerplatte (32) angeordnet ist, die verschiebungsgesichert an der Rückseite der Platte (20) der Wippe (11) angeordnet ist, daß unterhalb der ersten Ankerplatte (32) ein Permanent­ magnet (35) angeordnet ist, der seinerseits von einer zweiten Ankerplatte (36) abgedeckt ist, die mittels von an den Seitenflächen der Wippe (11) angeordneten Rast­ nasen (29, 30) axial verschiebungsgesichert und lösbar an der Wippe (11) befestigt ist.