DE3436619C2 - Elektromagnetisches Relais - Google Patents
Elektromagnetisches RelaisInfo
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- DE3436619C2 DE3436619C2 DE19843436619 DE3436619A DE3436619C2 DE 3436619 C2 DE3436619 C2 DE 3436619C2 DE 19843436619 DE19843436619 DE 19843436619 DE 3436619 A DE3436619 A DE 3436619A DE 3436619 C2 DE3436619 C2 DE 3436619C2
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- H01H51/2227—Polarised relays in which the movable part comprises at least one permanent magnet, sandwiched between pole-plates, each forming an active air-gap with parts of the stationary magnetic circuit
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Abstract
Ein elektromagnetisches Relais enthält einen Elektromagneten (10), einen dem Elektromagneten gegenüberstehenden Ankeraufbau (20), welcher sich entsprechend der Erregung des Elektromagneten bewegt, einen entsprechend der Bewegung des Ankeraufbaus arbeitenden Kontaktmechanismus und ein Paar von Blattfedern (30, 35), welche den Ankeraufbau so haltern, daß er eine hin- und hergehende Bewegung ausführen kann. Da sich die Charakteristik der Vorbelastungskraft durch Änderung der Federkräfte und der Charakteristik von einer oder von beiden der Blattfedern ändern läßt, ist es möglich, den möglichen Variationsbereich für die Einstellung des Relais gegenüber dem Fall der Verwendung einer einzigen Blattfeder erheblich auszuweiten.
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf ein elektromagnetisches Relais mit einem am Basisteil federgelagerten Anker.
- Aus der zu einem früheren Anmeldetag gehörigen, aber nachveröffentlichten DE-OS 32 20 985 ist ein Relais gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bekannt. Der Anker ist direkt an den zu bewegenden Kontaktzungen querbeweglich und auch parallel führbar gelagert, wenngleich von der parallelen Führung kein Gebrauch gemacht wird, sondern der Anker bei Erregung des Elektromagneten eine ebenfalls mögliche Drehbewegung ausführt.
- Ein Relais mit federgelagertem Anker ist ferner aus der DE-AS 12 79 838 bekannt. Der in Längsrichtung bewegliche Anker ist auch hier direkt an den mit dem Anker zu bewegenden Kontaktzungen gelagert.
- Auch bei einem Relais gemäß DE-OS 32 10 654, bei welchem der langgestreckte Anker für eine Schwenkbewegung an einem Ende federgelagert ist, erfolgt die Lagerung durch eine zu bewegende Kontaktzunge.
- Aufgabe der Erfindung ist es, ein Relais mit parallel geführtem, federgelagertem Anker so zu gestalten, daß die Federlagerung des Ankers in ihren Eigenschaften unabhängig von Zwängen, wie sie durch die an Kontaktzungen zu stellenden andersartigen Forderungen gegeben sind, gewählt werden kann.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein elektromagnetisches Relais gemäß Anspruch 1 gelöst.
- Mit einem solchen Aufbau ist es leichter als in Fällen, wo die Kontaktzungen zur Lagerung des Ankers verwendet werden oder wo nur eine Feder zu seiner Lagerung verwendet wird, möglich, den Bereich und die Vielfalt der Einstellungen des elektromagnetischen Relais erheblich auszuweiten, da die Charakteristik der durch die Blattfedern gegebenen Vorbelastungskraft auf den Anker durch Änderung der Federkraft bzw. Charakteristik einer der oder beider Blattfedern verändert werden kann. Auf diese Weise kann die Betriebscharakteristik des Relais bequen und leicht feinjustiert und über einen weiten Bereich geändert werden. Bei der Justierung eines solchen Relais können also Schwankungen infolge von Fertigungstoleranzen und Montageungenauigkeiten kompensiert werden. Außerdem ergeben sich beständige Betriebseigenschaften.
- Durch die weitere Ausgestaltung gemäß Anspruch 3 bzw. Anspruch 6 wird sichergestellt, daß, auch wenn die Kräfte der Federabschnitte auf den beiden Seiten der ersten Blattfeder etwas unterschiedlich sind, diese sich entsprechend diesem Ungleichgewicht über ihren Mittelabschnitt bzw. ihre beiden Endabschnitte nach der Seite verschieben kann, so daß auch in einem solchen Fall die parallele Orientierung des Ankers zum Elektromagneten bestehen bleibt.
- Durch die bevorzugte Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 10 oder 11 wird ein Spiel in den Endangriffspunkten der Blattfedern verhindert, da diese sich zumindest nicht translatorisch bewegen können, so daß kein Ungleichgewicht zwischen den Federkräften der beiden Blattfedern und damit auch kein Schwanken oder Taumeln oder Verkanten des Ankers entstehen kann und seine Parallelität zu sich selbst bei seiner Hin- und Herbewegung stets gesichert ist. Dadurch sind die Kontakte des Relais keinem wechselseitigen Reibverschleiß und damit keiner übermäßigen Abnutzung unterworfen.
- Durch die weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung gemäß Anspruch 12 wird erreicht, daß keinerlei Schrägstellung des Ankers bei seiner Hin- und Herbewegung auftreten kann. Dies ist eine Folge der Tatsache, daß die Längenänderungen der freien Abschnitte der sich biegenden Blattfedern minimal sind und in erster Näherung vernachlässigt werden können. Dadurch wird die Parallelogrammform und damit die Parallelität der zu einem Paar gehörigen Seiten aufrechterhalten.
- Bei einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung gemäß Anspruch 13 hat während der Bewegung des Ankers in einer bestimmten Richtung der effektive Elastizitätskoeffizient der einen der Blattfedern zunächst einen ersten niedrigeren Wert, bevor nämlich die Blattfeder mit der auf dem Anker ausgebildeten Schulterform in Berührung gekommen ist, dann aber einen zweiten höheren Wert. Dementsprechend kann die Arbeitscharakteristik der durch die Blattfedern gegebenen Rückstellmittel für den Anker optimal abgestimmt werden.
- Durch die bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung gemäß Anspruch 14, wird ein Taumeln und Schwanken des Ankers noch besser verhindert und dementsprechend noch besser verhindert, daß die aufeinandertreffenden Abschnitte der Kontaktelemente des Relais aneinander reiben. Damit ist sichergestellt, daß es zu keinem unzulässigen Abrieb der einander berührenden Kontaktelemente kommt, so daß auch eine etwaige Edelmetallbeschichtung nicht besonders stark zu sein braucht.
- Mit der weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung gemäß Anspruch 20 stehen noch mehr Parameter für die Einstellung der Arbeitscharakteristik des Relais zur Verfügung, da die Blattfeder, wenn das andere Gabelende gegen das Basisteil gedrückt wird, einen Elastizitätsmodul hat, der sich von demjenigen unterscheidet, der vorliegt, solange das andere Gabelende noch nicht gegen das Basisteil gedrückt ist. Auf diese Weise läßt sich erreichen, daß für alle Stellungen des Ankers die Vorbelastungscharakteristik zwischen die magnetische Betätigungscharakteristik und die Mindestrückstellkraftcharakteristik fällt.
- Im folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In dieser ist
- Fig. 1 eine perspektivische Explosionsansicht des Detailaufbaus einer ersten bevorzugten Ausführungsform des elektromagnetischen Relais,
- Fig. 2 eine Draufsicht der Innenseite dieser ersten Ausführungsform, wobei Abdeckung und Anker weggelassen sind,
- Fig. 3 eine Schnittansicht dieser Ausführungsform in einer durch die strichpunktierte Linie senkrecht zur Zeichenebene gehenden Ebene,
- Fig. 4 eine graphische Darstellung der idealen Schaltcharakteristik eines idealisierten Relais, wobei die Auslenkung des Ankers als Abszisse und die Kraft als Ordinate aufgetragen ist,
- Fig. 5 eine graphische Darstellung der tatsächlichen Schaltcharakteristik der Ausführungsform des Relais der Fig. 1, 2 und 3, wobei die Auslenkung des Ankers als Abszisse und die Kraft als Ordinate aufgetragen ist,
- Fig. 6 eine schematische Draufsicht, die das Arbeiten eines wesentlichen Teils einer zweiten Ausführungsform des Relais wiedergibt,
- Fig. 7 eine perspektivisiche Explosionsansicht, ähnlich der zur ersten Ausführungsform gehörigen Fig. 1, welche den Detailaufbau einer dritten bevorzugten Ausführungsform des elektromagnetischen Relais zeigt, wobei sich diese dadurch unterscheidet, daß der Anker vier Fußteile hat,
- Fig. 8 eine schematische Draufsicht der Innenseite dieser dritten Ausführungsform, wobei die Abdeckung abgenommen und der Anker nicht gezeigt ist,
- Fig. 9 eine weitere schematische Draufsicht der Innenseite dieser dritten Ausführungsform ähnlich der zur ersten Ausführungsform gehörigen Fig. 2, wobei die Abdeckung entfernt ist und der größte Teil des Ankers gezeigt, jedoch ein Teil desselben abgebrochen ist,
- Fig. 10 eine vertikale Schnittansicht der dritten Ausführungsform, ähnlich der zur ersten Ausführungsform gehörigen Fig. 3, genommen in einer zur Zeichenebene der Fig. 9 senkrechten Ebene,
- Fig. 11 eine perspektivische Ansicht eines wesentlichen Teils einer vierten bevorzugten Ausführungsform des elektromagnetischen Relais,
- Fig. 12 eine Seitenansicht dieses wesentlichen Teils der vierten Ausführungsform,
- Fig. 13 eine Draufsicht dieses wesentlichen Teil der vierten Ausführungsform,
- Fig. 14 eine perspektivische Explosionsansicht, ähnlich den zu der ersten und dritten Ausführungsform gehörigen Fig. 1 und 7, welche den Detailaufbau einer fünften bevorzugten Ausführungsform des elektromagnetischen Relais zeigt, wobei sich diese dadurch unterscheidet, daß eine Feder derselben hier gabelförmig ist,
- Fig. 15 eine schematische Draufsicht, ähnlich der zur dritten Ausführungsform gehörigen Fig. 8, der Innenseite der fünften Ausführungsform, wobei die Abdeckung entfernt und der Anker nicht gezeigt ist,
- Fig. 16 eine weitere schematische Draufsicht der Innenseite der fünften Ausführungsform, ähnlich den zur ersten und dritten Ausführungsform gehörigen Fig. 2 und 9, wobei die Abdeckung entfernt und der Anker größtenteils gezeigt, aber teilweise abgebrochen ist,
- Fig. 17 eine vertikale Schnittansicht der fünften Ausführungsform, ähnlich den zur ersten und dritten Ausführungsform gehörigen Fig. 3 und 10, genommen in einer zur Zeichenebene der Fig. 19 senkrechten Ebene,
- Fig. 18 eine schematische Draufsicht zur Erläuterung der Arbeitsweise der fünften Ausführungsform,
- Fig. 19 eine graphische Darstellung, welche die Arbeitscharakteristik einer Feder in dieser fünften Ausführungsform zeigt, wobei als Abszisse die Biegung und als Ordinate die Federkraft aufgetragen ist, und
- Fig. 20 eine graphische Darstellung der Schaltcharakteristik der fünften Ausführungsform des Relais der Fig. 14 bis 17, wobei als Abszisse die Auslenkung des Ankers und als Ordinate die Kraft aufgetragen ist.
- Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnung beschrieben.
- Fig. 1 zeigt die erste Ausführungsform des Relais in Explosionsdarstellung. Dieses Relais ist als Hochfrequenzrelais aufgebaut und besteht im wesentlichen aus einem Basisteil 1 mit Kontakten, einem Elektromagnetteil 10, einem Anker 20, einem Paar von Rückstellfedern 30 und 35 sowie einem äußeren Gehäuse 40.
- Das Basisteil 1 umfaßt eine einstückig aus Kunstharz geformte Basis 2 und eine Anschlußplattform 8. Die Basis 2 weist einen rechteckigen Schlitz 3 auf, wobei die Anschlußplattform 8 in diesem Schlitz 3 befestigt ist und in sich angebracht feststehende Anschlüsse 9 a, 9 b und 9 c aufweist. Obere Kontaktabschnitte 9 a&min;, 9 b&min;, 9 c&min; der Anschlüsse 9 a, 9 b und 9 c liegen in dem Schlitz auf der Oberseite des Basisteils 1 bei Blick gemäß der Figur, wobei in diesem Schlitz 3 Massekontakte 6 a bis 6 f an seinen Wänden benachbart zu jedem der oberen Kontaktabschnitte 9 a&min;, 9 b&min; und 9 c&min; der Anschlüsse 9 a, 9 b und 9 c zu beiden Seiten derselben vorgesehen sind (siehe Fig. 2). Aus dem Boden der Basis 2 ragen vier mit den Massekontakten 6 a bis 6 f verbundene Masseanschlüsse 7 heraus.
- Das Elektromagnetteil 10 umfaßt einen Spulenkörper 12, durch dessen Mitte sich ein dort eingesetzter Eisenkern 11 erstreckt und welcher mit einer in Fig. 1 nicht gezeigten aber in Fig. 2 sichtbaren Wicklung bewickelt ist. Der Spulenkörper 12 ist mit einem Jochelement 19 verbunden, welches zwei nach oben ragende Polstücke 19 a und 19 b an jedem seiner Enden aufweist, die an den beiden Seiten des entsprechenden hervorstehenden Endes des Eisenkerns 11 angeordnet sind. Dieses Elektromagnetteil 10 ist auf der Basis 2 durch Befestigen in einer Ausnehmung 4 derselben angebracht. Ferner sind zwei Spulenanschlüsse 18, 18 in zwei Plattformelementen 13 angebracht und ragen von dieser durch nicht besonders gezeigte geeignete Löcher in der Basis 2 nach unten ab, so daß elektrische Betriebsenergie der Wicklung 17 zugeführt werden kann, deren beide Enden mit den Spulenanschlüssen 18, 18&min; verbunden sind.
- Der Anker 120 umfaßt einen einstückig aus Kunstharz geformten Körper 121, wobei an jedem Ende dieses Körpers 121 in einen Rahmenabschnitt 122 zwei Platten 126 a und 126 b und ein diese zu einer C-Form verbindender Permanentmagnet 127 angebracht sind. Die Orientierungen der beiden Permanentmagneten 127, 127 sind dabei einander entgegengesetzt. Ferner sind zwei isolierte Kontaktträgerelemente 128, 128 in im Körper 121 ausgebildete schlitzförmige Löcher 123 eingesetzt, wobei diese beiden Kontaktträgerelemente 128 federnde Kontaktstücke 129 a bzw. 129 b tragen, von denen jedes durch sein Kontaktträgerelement 128 in der Mitte gehalten wird und sich auf beiden Seiten davon mit freien federnden Zungen wegerstreckt. Der Anker 120 ist so angeordnet, daß an jedem seiner Enden die Platten 126 a und 126 b in die Zwischenräume zwischen dem Ende des Eisenkerns 11 und den Polstücken 19 a und 19 b eingesetzt sind, wobei eine gewisse seitliche Bewegung zwischen diesen noch möglich ist. Der Ankeraufbau 120 wird durch zwei weiter unten beschriebene Blattfedern 30 und 35 in einer solchen Weise in Stellung gehalten, daß er sich quer zur Längsachse des Ankers 120 und des Elektromagnetteils 10 gegen die durch diese Blattfedern 30 und 35 gelieferte Rückstellkraft über eine gewisse Strecke in den Richtungen A und A&min; hin- und herbewegen kann (siehe Fig. 2). Wie noch deutlich wird, bleibt dabei während dieser Querbewegung der Anker 120 mit seiner Längsachse im wesentlichen parallel zu derjenigen des Elektromagnetteils 10 orientiert, wobei er nicht schwankt oder taumelt, sondern sich stets im wesentlichen parallel zu sich selbst bewegt.
- Bei dieser ersten bevorzugten Ausführungsform des Relais ist die erste Blattfeder 30 an der Basis 2 durch ihren in einen in der Basis 2 ausgebildeten Schlitz 5 a eingesetzten Mittelabschnitt 31 (welcher zwei äußere Abschnitte 31 a und 31 b aufweist) befestigt, wobei ihre Endabschnitte 32 a, 32 b in Schlitze 124 eingesetzt sind, die im Körper 121 des Ankers 120 ausgebildet sind. Die Blattfeder 35 andererseits ist am Anker 120 durch haken- oder kerbenförmige Abschnitte 36 a, 36 b ihres Mittelabschnitts (dessen Kerbenformen sich nach beiden Seiten in der Längsrichtung der Blattfeder 35 erstrecken) befestigt, wobei diese lose über entsprechende Vorsprünge 125 des Körpers 121 des Ankeraufbaus gesetzt sind und wobei ihre Endabschnitte 37 a, 37 b in in der Basis 2 ausgebildete Schlitze 5 b eingesetzt sind. Die Federkräfte der Blattfedern 30 und 35 sind durch die Kurven (P) bzw. (Q) in Fig. 5 gegeben, welche eine graphische Darstellung der Auslenkung des Ankers 120 über der darauf einwirkenden Kraft ist: Die Kurve der Federkraft der Feder 30 ist eine gerade Linie (P), die Kurve der Federkraft der Feder 35 eine in der Mitte abgeknickte gerade Linie (Q). Der Grund für den Knick der Linie (Q) in der Mitte liegt darin, daß, wenn sich der Anker 120 vom Mittelpunkt seiner Bahn in der in Fig. 2 gezeigten Richtung A&min; bewegt, sich die Blattfeder 35 von ihrem Mittelabschnitt, welcher über die daran ausgebildeten Ohren 36 a, 36 b am Körper 121 des Ankers 120 befestigt ist, bis zu ihren Enden biegt, während andererseits, wenn sich der Anker 120 in der in Fig. 2 gezeigten Richtung A aus dem Mittelpunkt seiner Bahn heraus bewegt, sich die Blattfeder 35 nur von ihrem Ende bis zu Zwischenabschnitten biegt, welche gegen auf dem Körper 121 des Ankers 120 ausgebildete Schulterformen 50 a, 50 b zur Anlage kommen, so daß sie dementsprechend einen höheren effektiven Elastizitätskoeffizienten aufweist. Die rechte Ordiante α in Fig. 5 zeigt die Situation, wenn der Anker 120 in der A&min;-Richtung vollständig versetzt ist, während umgekehrt die linke Ordinate β die Situation zeigt, wenn er voll in der A-Richtung versetzt ist.
- Im einzelnen existiert bei entregter Elektromagnetwicklung 17, da bei dieser Ausführungsform der Eisenkern 11 des Elektromagnetteils 10 magnetisiert ist, einen anziehende Kraft zwischen den beiden Endflächen des Eisenkerns 11 und den beiden Platten 126 b, 126 b, während eine abstoßende Kraft zwischen diesen Endflächen des Eisenkerns 11 und den anderen beiden Platten 126 a, 126 a existiert, womit sich der Anker 120 in Richtung des Pfeiles A&min; in Fig. 2 bewegt, so daß die beiden Enden des federnden Kontaktstückes 129 a die Kontakte 9 b&min; und 9 c&min; berühren, während die beiden Enden des federnden Kontaktstückes 129 b die Massekontakte 6 a und 6 c berühren, wobei sie sich etwas biegen. Wenn umgekehrt die Elektromagnetwicklung 17 erregt ist, liegt eine anziehende Kraft zwischen den beiden Endflächen des Eisenkerns 11 und den beiden Platten 126 a, 126 a vor, während eine abstoßende Kraft zwischen diesen Endflächen des Eisenkerns 11 und den anderen beiden Platten 126 b, 126 b vorliegt, wodurch sich der Anker 120 in Richtung des Pfeiles A in Fig. 2 bewegt, so daß die beiden Enden des federnden Kontaktstückes 129 b die Kontakte 9 a&min; und 9 c&min; berühren, während die beiden Enden des federnden Kontaktstückes 129 a die Massekontakte 6 d und 6 f berühren, wobei sie sich etwas biegen.
- Bei dieser ersten Ausführungsform bewegt sich der Anker 120 also je nach Erregung oder Nicht-Erregung der Wicklung 17 in den Richtungen der Pfeile A und A&min; hin- und her, wobei er die Kontakte 9 a&min; und 9 c&min; sowie 9 b&min; und 9 c&min; schaltet. Die Gesamtvorbelastungskraftkurve ist durch die Kurve (X) in Fig. 5 definiert, die man erhält, indem man die Kurven (P) und (Q), welche die Federkräfte der Federn 30 und 35 darstellen, und die Kurven (R) und (S), welche die durch die Elastizität der federnden Kontaktstücke 129 a und 129 b ausgeübten Federkräfte darstellen, kombiniert. Diese resultierende Vorbelastungskraftkurve (X) ist so geformt, daß sie, wie die in Fig. 4 gezeigte ideale Vorbelastungskraftkurve (B) für ein idealisiertes Relais, bequem zwischen die Betätigungskraftkurve (A) und die Kurve der erforderlichen Rückstellungskraft (C) fällt.
- Im einzelnen kann die Einstellung der Vorbelastungskraftkurve (X) dieses Relais durch Einstellen der Charakteristiken der Blattfedern 30 und 35 erfolgen, die auf deren Biegewinkeln beruhen. Wie aus Fig. 5 ersichtlich, ist die Kurve (P) der Federkraft der Blattfeder 30 eine gerade Linie, und eine Einstellung der Kraft dieser Feder hat die Wirkung eines nach oben und unten Bewegens der Vorbelastungskraftkurve (X). Andererseits ist die Kurve (Q) der Federkraft der Blattfeder 35 eine in der Mitte des Hubes des Ankers 120 abgeknickte gerade Linie, und eine Einstellung der Kraft dieser Feder hat die Wirkung einer Bestimmung des Neigungswinkels der Vorbelastungskraftkurve (X). Somit kann durch Einstellung der Charakteristiken dieser Federn 30 und 35 die Charakteristik des Relais in einer sehr geeigneten Weise eingestellt werden.
- Da die Blattfeder 35 über ihre mittleren hakenförmigen oder ohrförmigen Abschnitte 36 a, 36 b, welche lose, d. h. mit Verschiebbarkeit, über die Vorsprünge 125 des Körpers 121 gesetzt sind, nur lose mit dem Anker 120 gekoppelt ist und da außerdem ihre Endabschnitte 37 a, 37 b lose bzw. gleitend in die in der Basis 2 ausgebildeten Schlitze 5 b eingesetzt sind, kann sich die Feder, auch wenn die Kräfte der Federabschnitte auf den beiden Seiten der Feder 35 etwas unterschiedlich sind, entsprechend diesem Ungleichgewicht verschieben, indem die hakenförmigen bzw. kerbenförmigen Abschnitte 36 a, 36 b sich auf den Vorsprüngen 125 seitlich verschieben, so daß auch dann, wenn die durch die Blattfeder 35 ausgeübte Kraft ungleichmäßig oder asymmetrisch zwischen rechter und linker Seite ist, die parallele Orientierung des Ankers 120 zu Wicklung 17 und Kern 11 aufrechterhalten werden kann.
- Als nächstes wird eine zweite bevorzugte Ausführungsform des Relais diskutiert. Da diese zweite Ausführungsform sehr ähnlich zu der gerade beschriebenen ersten Ausführungsform ist, werden nur diejenigen Teile derselben beschrieben, die sich gegenüber der ersten Ausführungsform unterscheiden, wobei keine den Aufbau dieser zweiten Ausführungsform wiedergebende besondere Figur vorgesehen ist, sondern lediglich Fig. 6 diskutiert wird, welche das Arbeiten dieser Ausführungsform in schematischer Draufsicht wiedergibt.
- Dieses Relais weist Blattfedern 30 und 35 wie bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform auf, und wie bei dieser ersten Ausführungsform ist die erste Blattfeder 30an der Basis 2 über ihren Mittelabschnitt 31 unter Einsetzen der äußeren Abschnitte 31 a und 31 b in einen in der Basis 2 ausgebildeten Schlitz 5 a befestigt und sind ihre Endabschnitte 32 a, 32 b in im Körper 121 des Ankers 120 ausgebildete Schlitze 124 eingesetzt, während andererseits die Blattfeder 35 am Anker 120 befestigt ist, indem hakenförmige bzw. kerbenförmige Abschnitte 36 a, 36 b ihres Mittelabschnitts, deren Kerbenformen sich nach beiden Richtungen in Längsrichtung der Blattfeder 35 erstrecken, über entsprechende Vorsprünge 125 des Körpers 121 des Ankers 120 gesetzt sind, während ihre Endabschnitte 37 a, 37 b in in der Basis 2 ausgebildete Schlitze 5 b eingesetzt sind. Andererseits wird bei dieser zweiten Ausführungsform, wenn die Blattfeder 30 über ihren Mittelabschnitt 31 an der Basis 2 befestigt wird, Kleber aufgebracht, so daß die beiden äußeren Abschnitte 31 a und 31 b der ersten Blattfeder 30 sicher mit den Enden des in der Basis 2 ausgebildeten Schlitzes 5 a verklebt werden, womit sichergestellt ist, daß diese Punkte der ersten Blattfeder 30 bezüglich der Basis 2 festliegen und sich in bezug auf diese weder verschieben noch drehen können.
- Ebenso wird bei der Befestigung der ersten Blattfeder 30 am Anker 120 unter Einsetzen ihrer Endabschnitte 32 a, 32 b in die im Körper 121 des Ankers 120 ausgebildeten Schlitze 24 Kleber aufgebracht, so daß die beiden Endabschnitte 32 a, 32 b sicher in den Schlitzen 124 befestigt werden, womit sichergestellt ist, daß diese Punkte der ersten Blattfeder 30 bezüglich des Ankers 120 feststehen und sich in bezug auf diesen weder verschieben noch drehen können.
- Ferner werden zum Befestigen der zweiten Blattfeder 35 am Anker 120 über ihren Mittelabschnitt 35 und die Ohren 36 a und 36 b die vorstehenden Stiftabschnitte 125 des Ankerkörpers 121 umgebördelt, so daß die Ohren 36 a, 36 b der zweiten Blattfeder 35 sicher an einem in Längsrichtung mittleren Teil des Ankers 120 befestigt werden, womit sichergestellt ist, daß diese Punkte der zweiten Blattfeder 35 bezüglich des Ankers 120 festliegen und sich in bezug auf diesen weder verschieben noch drehen können. Außerdem wird auch, wenn die zweite Blattfeder 35 eingesetzt mit ihren Endabschnitten 37 a, 37 b in die in der Basis 2 ausgebildeten Schlitze 5 b an der Basis 2 befestigt wird, wiederum Kleber aufgebracht, so daß die beiden Endabschnitte 37 a, 37 b sicher an der Basis 2 festgelegt werden, womit sichergestellt ist, daß diese Punkte der zweiten Blattfeder 35 in bezug auf die Basis 2 festliegen und sich in bezug auf diese werder verschieben noch drehen können. Durch diese Zwangsbefestigung ist sichergestellt, daß, wie in Fig. 6 gezeigt, für jede beliebige Stellung des Ankers 120 in seinem Weg, während die Blattfedern 30 und 35 sich hin- und herbewegen und hin- und hergebogen werden, die in dieser Figur als 32 a, 31 a, 37 b und 36 b gezeigten Punkte stets ein Parallelogramm definieren. Ähnlich definieren die in dieser Figur als 31 b, 32 b, 36 a und 37 a gezeigten Punkte ebenfalls stets ein Parallelogramm. Mit anderen Worten, der Punkt 31 a, an dem das innere Ende des linken Teils der ersten Blattfeder 30 an der Basis 2 befestigt ist und der ein Punkt ist, der bezüglich der Basis 2 festliegt, der Punkt 32 a, an welchem das äußere Ende des linken Teils der ersten Blattfeder 30 bezüglich des Ankers 120 befestigt ist und der ein Punkt ist, welcher bezüglich des Ankers 120 festliegt, der Punkt 37 b, an welchem das äußere Ende des rechten Teils der zweiten Blattfeder 35 an der Basis 2 befestigt ist und der ein Punkt ist, welcher bezüglich der Basis 2 festliegt, und der Punkt 36 b, an welchem das innere Ende des rechten Teils der zweiten Blattfeder 35 bezüglich des Ankers 120 befestigt ist und der ein Punkt ist, welcher bezüglich des Ankers 120 festliegt, umreißen und definieren alle ein Parallelogramm. Ähnlich umreißen und definieren der Punkt 31 b, an welchem das innere Ende des rechten Teils der ersten Blattfeder 30 an der Basis 2 befestigt ist und der ein Punkt ist, welcher bezüglich der Basis 2 festliegt, der Punkt 32 b, an welchem das äußere Ende des rechten Teils der ersten Blattfeder 30 bezüglich des Ankeraufbaus 120 befestigt ist und der ein Punkt ist, welcher bezüglich des Ankers 120 festliegt, der Punkt 37 a, an welchem das äußere Ende des linken Teils der zweiten Blattfeder 35 an der Basis befestigt ist und der ein Punkt ist, welcher bezüglich der Basis 2 festliegt, und der Punkt 36 a, an welchem das innere Ende des linken Teils der zweiten Blattfeder 35 bezüglich des Ankers 120 befestigt ist und der ein Punkt ist, welche bezüglich des Ankers 120 festliegt, ein weiteres Parallelogramm.
- Durch diesen besonderen Aufbau der festen Anbringung der Enden und auch der Mittelabschnitte der Blattfedern 30 und 35 an der Basis 2 und dem Körper 21 des Ankers 120 ist sichergestellt, daß sich die Konstruktion nicht lockern kann und daß dementsprechend auch keine Differenzen in den Spannweiten der Armabschnitte dieser Blattfedern entstehen können. Dementsprechend sind die Federkräfte auf der linken und auf der rechten Seite des Ankers 120 stets gleich, so daß keine Möglichkeit besteht, daß der Anker 120 seine Parallelität zum Elektromagnetteil 10 verliert, wenn er quer zur Richtung von deren Längsachsen hin- und hergeht.
- Da die oben und in Fig. 6 definierten Punkte 32 a, 31 a, 37 b und 36 b stets ein Parallelogramm bestimmen und ähnlich die in dieser Figur gezeigten vier Punkte 31 b, 32 b, 36 a und 37 a auch stets ein Parallelogramm bestimmen, ist hierdurch die Parallelität des Ankers 120 zu sich selbst bei seiner hin- und hergehenden Bewegung in noch stärkerem Maße sichergestellt. Damit ist gewährleistet, daß Zeitverzögerungen in der Tätigkeit der Kontakte 9 a&min;, 9 b&min; und 9 c&min; beseitigt sind, wodurch sich die Arbeitsgemeinschaften des elektromagnetischen Relais verbessern lassen. Da sich ferner die Punkte der beweglichen Kontaktstücke 128, 128, welche die feststehenden Kontakte 9 a&min;, 9 b&min; und 9 c&min; berühren, nicht ändern, da die Parallelität des Ankers 120 zu sich selbst gewährleistet ist, und dementsprechend kein seitliches Gleiten der beweglichen Kontaktstücke 128, 128 gegenüber diesen feststehenden Kontakten 9 a&min;, 9 b&min; und 9 c&min; auftreten kann, ist die Standzeit aller dieser Kontaktstücke verbessert.
- Die oben ausgeführten vorteilhaften Wirkungen würden sich auch erzielen lassen, wenn die Enden und/oder die Mittelabschnitte der Blattfedern so befestigt wären, daß sie sich drehen können, anstatt sowohl hinsichtlich einer Verschiebung als auch hinsichtlich einer Drehung festgelegt zu sein, wie es bei der gezeigten zweiten Ausführungsform der Fall war. Ein solches Konzept ist daher als ein im Rahmen der Erfindung liegender Spezialfall zu betrachten. Ferner müssen die beiden Blattfedern nicht wie bei den gezeigten bevorzugten Ausführungsformen gerade sein, sondern können zu beiden Seiten abgewinkelte Abschnitte aufweisen.
- Bei der gezeigten zweiten Ausführungsform waren zwar die Blattfedern 30 und 35 so aufgebaut, daß die eine von ihnen (die Blattfeder 30) an der Basis 2 im Mittelteil 31 der Blattfeder 30 und am Anker 120 an ihren beiden Endabschnitten 32 a und 32 b befestigt war, während umgekehrt die andere Blattfeder (die Blattfeder 35) am Anker 120 mit ihren mittleren Teilen 36 a, 36 b und an der Basis 2 mit ihren beiden Endabschnitten 37 a und 37 b befestigt war, diese entgegengesetzte Form von Aufbau ist jedoch nicht wesentlich für die Erfindung und es wäre als Alternative möglich, daß beide Blattfedern in der gleichen Weise befestigt sind, so daß dann beispielsweise beide mit ihren Mittelabschnitten am Anker und mit ihren Endabschnitten an der Basis 2 befestigt wären. Der umgekehrte Aufbau, bei welchem beide Blattfedern am Anker mit ihren Endabschnitten und an der Basis 2 mit ihren Mittelabschnitten befestigt sind, ist ebenfalls denkbar und liegt ebenso im Rahmen der Erfindung.
- Die Fig. 7, 8, 9 und 10 zeigen eine dritte bevorzugte Ausführungsform des Relais. Fig. 7 zeigt diese dritte Ausführungsform des Relais in einer Explosionsansicht. Dieses Relais ist als Hochfrequenzrelais aufgebaut und besteht im wesentlichen aus einem Kontakte enthaltenden Basisteil, einem Elektromagnetteil 33, einem Anker 48, einem Paar von Rückstellfedern 83 und 84 und einem äußeren Gehäuse 106.
- Das Basisteil umfaßt eine einstückig aus Kunstharz geformte Basis 21 und zwei Anschlußplattformen 101 und 102. Die Basis 20 weist vier Säulenelemente 21, 22, 23 und 24 an ihren Ecken und ferner zwei in ihr ausgebildete rechteckige Schlitze 25 und 26 auf, wobei die Anschlußplattformen 101 102 in diesen Schlitzen 101 und 102 befestigt sind und feststehende Anschlüsse 100 a, 100 b und 100 c bzw. 100 d, 100 e und 100 f enthalten. Obere Kontaktabschnitte 100 a&min;, 100 b&min; und 100 c&min; der Anschlüsse 100 a, 100 b, 100 c liegen im Schlitz 25 und obere Kontaktabschnitte 100 d&min;, 100 e&min; und 100 f&min; der Anschlüsse 100 d, 100 e und 100 f im Schlitz 26 auf der Oberseite des Basisteils bei Blick gemäß der Fig. 7.
- Das Elektromagnetteil 33 umfaßt einen Spulenkörper 35, der in der Mitte von einem Eisenkern 34 durchsetzt wird und auf dem eine Wicklung 36 vorhanden ist. Dieser Spulenkörper 35 ist mit einem Jochelement 27 verbunden, welches an jedem seiner Enden zwei nach oben ragende Polstücke 27 a und 27 b aufweist, welche auf den beiden Seiten des entsprechenden hervorstehenden Endes des Eisenkerns 34 angeordnet sind.
- Das Elektromagnetteil 33 wird im Basisteil 20 angebracht, indem es in einer Ausnehmung 41 derselben zwischen den schlitzförmigen Kammern 25 und 26 befestigt und darin durch Plattformelemente 38 und 39 gehalten wird. Ferner sind zwei Spulenanschlüsse 44 und 45 fest in dem Plattformelement 38 angebracht und ragen von dort durch nicht besonders gezeigte geeignete Löcher der Basis nach unten, so daß der Wicklung 36, deren beiden Enden mit den Spulenanschlüssen 44, 45 verbunden sind, die für den Betrieb notwendige elektrische Energie zugeführt werden kann.
- Der Anker 48 umfaßt einen einstückig aus Kunstharz geformten Körper 49, wobei an jedem Ende dieses Körpers 49 in einem entsprechenden von Rahmenabschnitten 56, 57 zwei Platten 50, 51 bzw. 52, 53 und ein sie zu einer C-Form verbindender Permanentmagnet 54, 55 angebracht sind, wobei die Orientierungen der Permanentmagneten 54, 55 einander entgegengesetzt sind. Ferner sind vier isolierte Kontaktträgerelemente 79, 80, 81 und 82 in Schlitzlöcher 58, 59, 60 und 61 eingesetzt, die in dem Körper 49 paarweise auf seinen Seiten ausgebildet sind, wobei diese vier Kontaktträgerelemente 79, 80, 81 und 82 zugehörige federnde Kontaktstücke 75 a, 75 b, 75 c und 75 d tragen, von denen jedes durch sein ihm entsprechendes Kontaktträgerelement über seinen Mittelabschnitt gehalten wird und sich auf beiden Seiten des Mittelabschnitts mit freien federnden Zungen wegerstreckt. Der Anker 48 ist so angeordnet, daß an jedem seiner Enden die Platten 50, 51 bzw. 52, 53 in die Zwischenräume zwischen dem Ende des Eisenkerns 34 und den Polstücken 27 a und 27 b unter Aufrechterhaltung der Möglichkeit einer geringen seitlichen Bewegung eingesetzt sind. Der Ankeraufbau 48 wird in dieser Stellung durch zwei weiter unten beschriebene Blattfedern 83 und 84 in einer solchen Weise gehalten, daß er quer zur Längsachse des Ankers 48 und des Elektromagnetteils 33 gegen eine durch diese Blattfedern 83 und 84 gelieferte Rückstellkraft über eine gewisse Strecke in den Richtungen A 1 und A 2 (siehe Fig. 8) hin- und herbewegbar ist.
- Ein Unterschiedsmerkmal dieser dritten Ausführungsform liegt nun darin, daß die Rahmenabschnitte 56, 57 des Ankers 48 Fußabschnitte 56&min;, 57&min; aufweisen, deren in der Figur untere Enden auf den Oberseiten der betreffenden Plattformelemente 38 und 39 des Elektromagnetaufbaus 33 gleiten und daß ferner der Körper 49 des Ankers 48 mit vier weiteren Fußelementen 101 a, 101 b, 101 c und 101 d versehen ist, deren in der Figur untere Enden in Führungsnuten gleiten, die durch Seitenwände 111 a, 111 b 111 c und 111 d des Basisteils 20 des Relais bestimmt sind. Auf diese Weise wird der Anker 48 positiv und eindeutig so orientiert gehalten, daß seine Längsachse parallel zu derjenigen des Elektromagnetteils 33 ist, so daß noch sicherer als bei der ersten und zweiten Ausführungsform ein Schwanken bzw. Taumeln des Ankers verhindert ist und er sich stets parallel zu sich selbst bewegt.
- Bei dieser dritten Ausführungsform ist die erste Blattfeder 83 am Körper 49 des Ankers 48 über ihren zwei Löcher 85 a und 85 b aufweisenden Mittelabschnitt befestigt, indem auf dem Körper 49 vorhandene Bördelstücke 71 und 72 (siehe Fig. 9) durch diese Löcher 85 a und 85 b geführt und beispielsweise durch Erwärmen umgebördelt werden. Ferner sind die Endabschnitte 83 a , 83 b der ersten Blattfeder 83 in Schlitze 21 a bzw. 22 a eingesetzt, die in den Säulenabschnitten 21 und 22 des Basisteils 20 ausgebildet sind. Ähnlich ist bei dieser dritten Ausführungsform die andere bzw. zweite Blattfeder 84 an dem Anker 48 über ihren zwei Löcher 86 a und 86 b aufweisenden Mittelabschnitt befestigt, indem auf dem Körper 49 befindliche Bördelstücke 74 und 73 durch diese Löcher 86 a und 86 b geführt und beispielsweise durch Erwärmen umgebördelt werden. Ferner sind die Endabschnitte 84 a, 84 b dieser zweiten Blattfeder 84 in Schlitze 23 a und 24 a eingesetzt, die in den Säulenabschnitten 23 und 24 des Basisteils 20 ausgebildet sind. Die Blattfedern 83 und 84 sind ferner, wie in Fig. 9 gezeigt, gekrümmt und gebogen, so daß sie auf den Anker 48 eine Vorbelastungskraft in der durch den Pfeil A 1 in den Fig. 8 und 9 angedeuteten Richtung ausüben.
- Wie aus den Fig. 8 bis 10 ersichtlich, sind die beweglichen Kontaktstücke 75 a, 75 b so in die schlitzförmige Kammer 25 eingesetzt, daß sie den feststehenden Kontaktelementen 100 a, 100 b und 100 c gegenüberstehen. Ähnlich sind die beiden anderen beweglichen Kontaktstücke 75 c, 75 d so in die schlitzförmige Kammer 26 eingesetzt, daß sie den feststehenden Kontaktelementen 100 d, 100 e und 100 f gegenüberstehen. Wenn sich der Ankeraufbau 48 hin- und herbewegt, werden die Anschlüsse durch diese Kontaktstücke in einer erläuterten Weise abwechselnd miteinander verbunden und voneinander getrennt. In den Kammern 25 und 26 sind Massekontakte 104 an Stellen vorgesehen, die Stellen an den Außenseiten der beweglichen Kontaktstücke 75 a bis 75 d gegenüberliegen. Ferner ist 105 eine Masseanschlüsse 105 a aufweisende und mit den Massekontakten 104 verbundene Masseplatte, die zwischen den feststehenden Kontaktelementen 100 a bis 100 f außen am Relais unterhalb der Isolatoren 101 und 102 angeordnet ist, wobei diese Masseplatte 105, wie aus Fig. 10 ersichtlich, an der in Fig. 7 unteren Seite des Basisteils 20 angebracht ist.
- Diese dritte Ausführungsform arbeitet wie folgt:
- Wenn die Elektromagnetwicklung 36 entregt wird, bewegt sich der Anker 48 unter der Vorbelastungskraft der Federn 83 und 84 in Richtung des Pfeils A 1 der Fig. 7, 8 und 9, so daß in der Kammer 25 die beiden Enden des federnden Kontaktstückes 75 a die Kontakte 100 a&min; und 100 b&min; berühren, während die beiden Enden des anderen federnden Kontaktstückes 75 b den Massekontakt 104 berühren. In der anderen Kammer 26 berühren die beiden Enden des federnden Kontaktstückes 75 d die Kontakte 100 e&min; und 100 f&min;, während die beiden Enden des anderen federnden Kontaktstückes 75 c den Massekontakt 104 berühren. In diesem Betriebszustand werden die auf der einen Seite des Ankers 48 liegenden Ankerplatten 50, 52 an die Polstücke 27 a auf der einen Seite des Elektromagnetteils 33 angezogen, während die anderen Ankerplatten 51, 53 an die Seitenflächen des Eisenkerns 34 angezogen werden. Der auf die Permanentmagneten 54, 55 zurückgehende magnetische Fluß verläuft im Eisenkern 34 in der durch den Pfeil B in Fig. 8 angegebenen Richtung.
- Wenn umgekehrt die Elektromagnetwicklung 36 erregt und dadurch der magnetische Fluß der Permanentmagneten in diesem Zustand aufgehoben wird, werden die Ankerplatten 50, 52 an die Polstücke 27 b auf der anderen Seite des Elektromagnetaufbaus 33 angezogen, und der Anker 48 bewegt sich gegen die überwundene Vorbelastungskraft der Federn 83 und 84 in der Richtung des Pfeiles A 2 der Fig. 7, 8 und 9. In diesem Zustand bewegen sich in der Kammer 25 die beiden Enden des federnden Kontaktstückes 75 a von den Kontakten 100 a&min; und 100 b&min; weg und berühren den Massekontakt 104, während die beiden Enden des anderen federnden Kontaktstückes 75 b nun die Kontakte 100 b&min; und 100 c&min; berühren. In der anderen Kammer 26 berühren die beiden Enden des federnden Kontaktstückes 75 c nun die Kontakte 100 d&min; und 100 e&min;, während die beiden Enden des anderen federnden Kontaktstückes 75 d sich nun von den Kontakten 100 e&min; und 100 f&min; wegbewegen und den Massekontakt 104 berühren. Mit anderen Worten bewegt sich bei dieser dritten Ausführungsform der Anker 48 entsprechend der Erregung oder Nicht-Erregung der Wicklung 36 in Richtung der Pfeile A 1 und A 2 hin und her und schaltet die Kontakte 100 a&min; bis 100 f&min; in der oben beschriebenen Weise. Somit liegt eine gute Relaiswirkung vor.
- Da die vom Körper 49 des Ankers 48 abragenden Führungsstücke oder Beine 101 a bis 101 d die im Basisteil 20 ausgebildeten durch die Führungswände 111 a bis 111 d bestimmten Nuten während der hin- und hergehenden Bewegung des Ankeraufbaus 48 gleitend berühren, ist ein Schwanken oder Verkanten des Ankeraufbaus positiv bzw. zwangsweise verhindert, wodurch es möglich wird, daß die beweglichen Kontaktstücke 75 a bis 75 d auf die feststehenden Kontaktstücke 100 a&min; bis 100 f&min; stets an den gleichen Punkten auftreffen, mit dem Vorteil, daß der Kontaktwiderstand klein und frei von Schwankungen ist und daß die Abnutzung der Kontaktpunkte minimalisiert ist.
- Es wäre ferner im Prinzip auch möglich, nur eines der vier Führungsteile oder Beine 101 a bis 101 d zu verwenden. In einem solchen Fall würde es natürlich ausreichen, wenn die zugehörige Führungswand auf beiden Seiten dieses einzigen Gleitstücks berührt.
- Wie aus Fig. 9 ersichtlich, sind die einen Enden 83 b, 84 b, welche als Unterstützungspunkte in bezug auf eine bestimmte Richtung für die beiden Blattfedern 83, 84 dienen, die so angeordnet sind, daß sie den Ankeraufbau 48 längs der Richtung seiner Bewegung belasten, bei dieser dritten Ausführungsform mit einem Kleber M in den Schlitzen 22 a, 22 b des Basisteils 20 befestigt. In diesem Fall ist, da die hervorstehend über den Körper 49 des Ankers 48 vorgesehenen Führungsstücke 110 a bis 110 d gleitend an den in der Basis 20 ausgebildeten Führungswänden 111 a bis 111 d angreifen, eine taumelnde oder verkantende Bewegung des Ankers 48 verhindert, obwohl die anderen Enden 83 a, 84 a eine Drehbewegung durchmachen können, wobei die einen Enden 83 b, 84 b der Blattfedern 83, 84 in der einen Längsrichtung des Ankeraufbaus 48 (quer zur Richtung seiner hin- und hergehenden Bewegung) einseitig eingespannt festgehalten werden und sich weder verschieben noch drehen können. Es ist auch möglich, beide Enden 83 a, 83 b (84 a, 84 b) beider Blattfedern 83, 84 zu befestigen, wodurch auch dann ein Kanten oder Taumeln des Ankeraufbaus 48 durch die die Beine 110 a bis 110 d enthaltenden Führungsmittel verhindert ist, wenn die Blattfedern 83, 84 eine schlängelnde und taumelnde Bewegung machen. Allerdings erhöht dies natürlich die Antriebskraft für den Anker 48.
- Alternativ, als vierte bevorzugte Ausführungsform, ist es, wie in den Fig. 11, 12 und 13 gezeigt, auch möglich, die Enden 83 b, 84 b in der einen Richtung der beiden Federn 83, 84 am Basisteil 20 schwenkbar, d. h. so zu befestigen, daß sie sich zwar drehen aber nicht in translatorischer Weise bewegen können. Ein zweckmäßiger Aufbau hierzu ist perspektivisch in Fig. 11, von der Seite in Fig. 12 und in der Draufsicht in Fig. 13 gezeigt. Jedes Ende 83 b, 84 b der Federn 83, 84 ist mit einer nach unten weisenden Kerbe 109 versehen, und der entsprechende Abschnitt des Säulenabschnitts 22 oder 24 ist mit einer nach oben weisenden Kerbe 107 im Wandabschnitt 108 versehen. Dadurch werden, wie sich aus der folgenden Beschreibung ohne Schwierigkeiten ergibt, die einen Enden 83 b, 84 b in der einen Richtung der beiden Federn 83, 84 schwenkbar gehalten, so daß sie sich in bezug auf das Basisteil 20 um eine vertikale Achse bei Blick gemäß Fig. 7 drehen können, während ihre anderen Enden in gleitender Weise eingespannt sind, wie dies in Fig. 9 usw. gezeigt ist. Dementsprechend ist auch hier eine schwingende oder kantende Bewegung des Ankers 48 verhindert.
- Bei der dritten und vierten Ausführungsform wird es als vorteilhaft betrachtet, daß die Längen von den Enden 83 b, 84 b der Blattfedern 83, 84 zu den Befestigungspunkten dieser Blattfedern 83, 84 am Anker 48, d. h. zu den Bördelstücken 71, 73, gleich sind und daß der Abstand zwischen den beiden Enden 83 b und 84 b der Blattfedern 83, 84 der gleiche wie der Zwischenraum zwischen den Bördelstücken 71, 73 ist. Dies stellt sicher, daß die durch diese Enden 83 b, 84 b und diese Bördelstücke 71, 73 bestimmte Figur wirklich ein Parallelogramm ist, so daß sich die weiter oben erläuterten Vorteile ergeben. Das heißt, durch eine solche Gestaltung kann sich der Anker 48 gemäß den Pfeilen A 1, A 2 stets parallel zu sich selbst hin- und herbewegen, weil beide Federn 83, 84 den gleichen Biegewinkel haben. Daher wirkt zwischen den beweglichen Kontaktstücken 75 a bis 75 d und den feststehenden Kontaktstücken 100 a bis 100 f keine ungleichgewichtige Belastung. Ferner, wenn sich der Ankeraufbau 48 in der durch die Pfeile A 1 und A 2 angedeuteten Richtung in Fig. 9 parallel zu sich selbst bewegt, bewegt sich dieser Anker 48 tatsächlich auch um einen sehr kleinen Betrag senkrecht zu dieser Richtung, weshalb ein Abwischen der feststehenden Kontaktstücke 100 a bis 100 f und des Masseanschlusses 104 erzielt werden kann.
- In den Fig. 14 bis 17 ist eine fünfte und letzte bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Relais in ähnlicher Weise wie in den Fig. 7 bis 10 in bezug auf die dritte Ausführungsform gezeigt. Der einzige Unterschied zwischen dieser fünften Ausführungsform und der weiter oben beschriebenen dritten Ausführungsform besteht darin, daß gabelförmige Teile 83 a 1, 83 a 2 und 83 b 1, 83 b 2 an den Enden 83 a und 83 b der Blattfeder 83 ausgebildet sind, wobei die längeren, 83 a 1, 83 b 1, der gabelförmigen Teile der beiden Enden 83 a und 83 b in die Schlitze 21 a, 22 a der von der Basis 20 weggehenden Säulenabschnitte 21, 22 eingesetzt sind, wie dies in der eine schematische Draufsicht darstellenden Fig. 18 gezeigt ist, während die kürzeren, 83 a 2, 83 b 2, dieser gabelförmigen Teile an den beiden Enden 83 a und 83 b ausgewählt manchmal mit den Vorsprüngen 90, 91 auf den Seitenwänden der Säulenabschnitte 21 bzw. 22 in Berührung gebracht werden, so daß der Körper 49 des Ankers 48 im wesentlichen durch die gabelförmigen Teile 83 a 1, 83 b 1 belastet wird, während die anderen gabelförmigen Teile 83 a 2, 83 b 2 ausgewählt manchmal eine zusätzliche Vorbelastungsfederkraft auf den Körper 49 des Ankers 48 ausüben, und zwar dann und nur dann, wenn diese gabelförmigen Teile 83 a 2, 83 b 2 die Vorsprünge 90, 91 auf den Seitenwänden der Säulenabschnitte 21, 22 berühren. Abgesehen von diesem Merkmal ist die fünfte Ausführungsform in genau der gleichen Weise wie die oben beschriebene dritte Ausführungsform aufgebaut, so daß aus Gründen der Kürze keine weitere Beschreibung vorgenommen wird.
- Beim Betrieb dieses Relais wird nun der Anker 48 durch die Blattfeder 84 in die Richtung A 2 gedrückt und das bewegliche Kontaktstück 75 a berührt das gemeinsame feststehende Kontaktstück 100 b&min; und den feststehenden Kontakt 100 a&min; auf der Ruhekontaktseite, während das bewegliche Kontaktstück 75 b den Massekontaktpunkt 104 in der Kammer 25 berührt. Außerdem berührt das andere bewegliche Kontaktstück 75 c den Masseanschluß 104 in der Kammer 26, während das bewegliche Kontaktstück 75 d das gemeinsame feststehende Kontaktstück 100 e&min; und das feststehende Kontaktstück 100 f&min; auf der Ruhekontaktseite berührt. Die Ankerplatten 51, 53 auf der einen Seite des beweglichen Ankers 48 werden gegen die Polstücke 27 b, 27 b auf der einen Seite des Eisenkernrahmens 27 angezogen, während die anderen Ankerplatten 50, 52 gegen die Seitenflächen der Enden des Eisenkerns 34 angezogen werden, wodurch der magnetische Fluß der Permanentmagneten 54, 55 im Eisenkern 34 in der Richtung B fließt.
- Wenn in diesem Zustand die Elektromagnetwicklung 36 erregt wird und einen magnetischen Fluß erzeugt, welcher den magnetischen Fluß der Permanentmagneten weghebt, werden die Ankerplatten 50, 52 gegen die Polstücke 27 a, 27 a des Eisenkernrahmens 27 angezogen, während die Ankerplatten 51, 53 gegen die Seitenflächen der Enden des Eisenkerns 34 angezogen werden. Anders ausgedrückt bewegt sich der bewegliche Anker 48 gegen die durch die Blattfedern 83, 84 ausgeübten Federkräfte in einer Richtung, welche senkrecht zur Längsrichtung des Eisenkerns 34 ist. Infolgedessen bewegt sich das bewegliche Kontaktstück 75 a von den feststehenden Kontaktstücken 100 a&min;, 100 b&min; weg und berührt den Massekontaktpunkt 104 während das bewegliche Kontaktstück 75 b die feststehenden Kontaktstücke 100 b&min;, 100 c&min; berührt. Ferner berührt das bewegliche Kontaktstück 75 c die feststehenden Kontaktstücke 100 d&min;, 100 e&min;, während sich der bewegliche Kontakt 75 d von den feststehenden Kontaktstücken 100 e&min;, 100 f&min; wegbewegt und den Massekontaktpunkt 104 berührt. Mit anderen Worten wird ein nicht-leitender Zustand zwischen den feststehenden Kontakten 100 a&min;, 100 b&min; und zwischen 100 e&min;, 100 f&min; hergestellt, während ein leitender Zustand zwischen den feststehenden Kontakten 100 b&min; und 100 c&min; und zwischen 100 d&min; und 100 e&min; hergestellt wird.
- Wenn die Elektromagnetwicklung 36 entmagnetisiert wird, wird der Körper 49 des Ankers 48 durch die Federkraft der Blattfedern 83, 84 in die Richtung A 2 bewegt und der ursprüngliche Zustand der Teile wieder hergestellt, wodurch ein leitender Zustand zwischen den feststehenden Kontaktstücken 100 a&min;, 100 b&min; und zwischen 100 e&min; und 100 f&min; erzielt wird, während ein nicht-leitender Zustand zwischen den feststehenden Kontaktstücken 100 b&min;, 100 c&min; und zwischen 100 d&min; und 100 e&min; hergestellt wird.
- Bei einer solchen Serie von Vorgängen wirkt, wie in Fig. 20 gezeigt - welche eine graphische Darstellung ähnlich derjenigen zur ersten Ausführungsform gehörigen Fig. 5 ist und welche die Auslenkung des Ankers 48 in Abszissenrichtung und die Kraft in Ordinatenrichtung zeigt und die tatsächliche Schaltcharakteristik der fünften Ausführungsform des Relais gemäß den Fig. 14 bis 17 veranschaulicht - auf den beweglichen Anker 48 infolge der Blattfedern 83, 84 eine Last a 1 in Richtung A 2. Daher wird, um den beweglichen Ankeraufbau 48 in A 1-Richtung zu bewegen, eine Betriebsspannung einer Charakteristik an den Elektromagnetaufbau 33 gelegt, welche eine Kraft einer Charakteristik Y 1 ergibt, welche stets höher als die auf den Anker 48 ausgeübte Lastcharakteristik X 1 ist, um so die Last a 1 zu überwinden.
- Mit zunehmender Betriebsspannung bewegt sich der Ankeraufbau 48 in A 1-Richtung, und wenn die anderen gabelförmigen Teile 83 a 2, 83 b 2 die Vorsprünge 90, 91 berühren, wie dies schematisch in Fig. 18 gezeigt ist, nimmt die Federkraft der Blattfeder 83 von einem Übergangspunkt m an zu. Während die Federkraft jedes der gabelförmigen Teile 83 a 1, 83 b 1 die in Fig. 19 gezeigte Charakteristik K 1 hat, nimmt also die Federkraft der Blattfeder 83 als ganze wie durch die Charakteristik K 3 gezeigt von dem Übergangspunkt m aus, wie in Fig. 19 gezeigt, zu, und zwar infolge der zusätzlichen Kraft K 2, welche erzeugt wird, wenn die gabelförmigen Teile 83 a 2, 83 b 2 die Vorsprünge 90, 91 wie in Fig. 19 gezeigt berühren und sich zu biegen beginnen.
- Wenn daher die auf die gabelförmigen Teile 83 a 2, 83 b 2 der Blattfeder 83 und die Blattfeder 83 selbst zurückgehende Kraft als in Fig. 20 gezeigte Charakteristik X 1, die per se herkömmlich ist, eingestellt wird, ist es ohne Änderung der Arbeitsspannung möglich, die Federkraft der Rückstellspannungsseite von C 1 nach C 2 anzuheben, weil sich die Kraftcharakteristik der Blattfeder 83 infolge der Kraft K 3, die erzeugt wird, wenn die gabelförmigen Teile 83 a 2, 83 b 2 die Vorsprünge 90, 91 wie in Fig. 18 berühren, nach K 4 in Fig. 19 ändert.
- Wenn daher der bewegliche Ankeraufbau in der A 2 -Richtung zurückgestellt wird, wird durch Verminderung der Rückstellspannung unter den für die Erzeugung der Kraft C 2 notwendigen Wert die Rückstellspannung immer niedriger als die Kraftcharakteristik X 1, wie dies durch die Charakteristik Z 2 angegeben ist, womit eine Rückstellspannungscharakteristik Z 2 erzeugt wird, welche höher als die herkömmliche Rückstellspannungscharakteristik Z 1 ist.
- Dies kann folgendermaßen noch weiter ausgedehnt werden. Beispielsweise wenn die Arbeitsspannungscharakteristik Y 2 auf Y 1 reduziert wird, weil Y 2 zu hoch in bezug auf die Kraft X 2 ist, ist es möglich, die Arbeitsspannungscharakteristik Y 2 auf Y 1 bei fester Rückstellungsspannungscharakteristik Z 2 einzustellen.
- Durch Haltern der gabelförmigen Teile 83 a 1, 83 b 1 und In-Berührung-Bringen der gabelförmigen Teile 83 a 2, 83 b 2 mit den Vorsprüngen 90, 91 des Basisteils 20 in einer ausgewählt lösbaren Weise kann der Übergangspunkt m für die Federkraft in Entsprechung zu der Stellung gebracht werden, in welcher die gabelförmigen Teile 83 a 2, 83 b 2 die Vorsprünge 90, 91 des Basisteils 20wie in Zusammenhang mit Fig. 19 beschrieben, berühren, und die Federkraftcharakteristik kann unbeeinflußt davon festgelegt werden, wie die einen Enden der Blattfedern 83, 84 gebogen sind, wo die Bördelstücke die Blattfedern befestigen usw.
Claims (21)
1. Elektromagnetisches Relais mit einem auf einem Basisteil angeordneten Elektromagneten, über dem ein parallel geführter Anker querbeweglich an zwei gegenüberliegenden Seiten am Basisteil federgelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Federlagerung des Ankers (20, 48) zwei Blattfedern (30, 35; 83, 84) vorgesehen sind, welche in Bewegungsrichtung beiderseits des Ankers in dessen Bewegungsebene angeordnet sind.
2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste (35) der Blattfedern mit dem Anker (20) über ihren Mittelabschnitt und mit dem Basisteil (1) über ihre beiden Endabschnitte (37 a, 37 b) verbunden ist, während eine zweite (30) der Blattfedern mit dem Anker über ihre beiden Endabschnitte (32 a, 32 b) und mit dem Basisteil (1) über ihren Mittelabschnitt verbunden ist.
3. Relais nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die erste (35) der Blattfedern über ihren Mittelabschnitt verschiebbar mit dem Anker (20) verbunden ist.
4. Relais nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelabschnitt der ersten (35) der Blattfedern mit einer Einkerbung (bei 36 a, 36 b) und der Anker (20) mit einem Vorsprung (25) ausgebildet ist, wobei die Einkerbung am Vorsprung eingehängt ist.
5. Relais nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Einkerbung (bei 36 a, 36 b) in Längsrichtung der ersten (35) der Blattfedern erstreckt.
6. Relais nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste (35) der Blattfedern über ihre beiden Endabschnitte (37 a, 37 b) verschiebbar mit dem Basisteil (1) verbunden ist.
7. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Blattfedern (83, 84) mit dem Anker (48) über ihren Mittelabschnitt und mit dem Basisteil (20) über ihre beiden Endabschnitte (83 a, 83 b, 84 a, 84 b) verbunden sind.
8. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beide Blattfedern mit dem Anker über ihre beiden Endabschnitte und mit dem Basisteil über ihren Mittelabschnitt verbunden sind.
9. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Blattfedern mit einem der beiden Elemente Anker und Basisteil über ihren Mittelabschnitt und mit dem anderen der beiden Elemente Anker und Basisteil über ihre beiden Endabschnitte verbunden ist.
10. Relais nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Endabschnitte der beiden Blattfedern mit den betreffenden Elementen so verbunden sind, daß sie sich in bezug auf diese Elemente weder verschieben noch drehen können.
11. Relais nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Endabschnitte der beiden Blattfedern (83, 84) mit den betreffenden Elementen so verbunden sind, daß sie sich in bezug auf diese Elemente nicht verschieben aber drehen können.
12. Relais nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß während der gesamten Bewegung des Ankers durch den Punkt (a) der Befestigung eines Endabschnittes einer der Blattfedern, den dem Punkt (a) am nächsten liegenden Punkt (b) der Befestigung des Mittelabschnitts der einen der Blattfedern, den Punkt (c) der Befestigung des entgegengesetzten Endabschnitts der anderen der Blattfedern und den dem Punkt (c) am nächsten liegenden Punkt (d) der Befestigung des Mittelabschnitts der anderen der Blattfedern ein Parallelogramm definiert wird.
13. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine (35) der Blattfedern an einem bestimmten Punkt der Bahn des Ankers (20) bei seiner Bewegung in einer bestimmten Richtung mit einer auf dem Anker ausgebildeten Schulterform (50 a, 50 b) in Berührung kommt, und daß bei Fortsetzung der Bewegung des Ankers in dieser Richtung die eine der Blattfedern sich um ihren mit der Schulterform in Berührung stehenden Abschnitt herum biegt.
14. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein am Anker (48) angebrachtes Führungselement vorgesehen ist und das Basisteil (20) mit einer Führungsform ausgebildet ist, mit welcher das Führungselement den Anker in seiner hin- und hergehenden Bahn haltend zusammenwirkt.
15. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von am Anker (48) auf beiden Seiten desselben angebrachten Führungselementen (101 a, bis 101 d) vorgesehen ist und das Basisteil (20) mit einer Anzahl von Führungsformen (111 a bis 111 d) ausgebildet ist, mit welchen die Führungselemente den Anker in seiner hin- und hergehenden Bahn haltend zusammenwirken.
16. Relais nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Endabschnitte (83 b, 84 b) in einer Richtung der beiden Blattfedern (83, 84) mit dem Basisteil (20) so verbunden sind, daß sie in bezug auf diese sich weder verschieben noch drehen können, während die Endabschnitte (83 a, 84 a) in der anderen Richtung der beiden Blattfedern mit dem feststehenden Element lose verbunden sind.
17. Relais nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Endabschnitte (83 b, 84 b) in einer Richtung der beiden Blattfedern (83, 84) mit dem feststehenden Elementen so verbunden sind, daß sie sich in bezug auf dieses nicht verschieben wohl aber verdrehen können, während die Endabschnitte (83 a, 84 a) in der anderen Richtung der beiden Blattfedern mit dem feststehenden Element lose verbunden sind.
18. Relais nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung der Endabschnitte (83 b, 84 b) in der einen Richtung der beiden Blattfedern (83, 84) mit dem Basisteil (20) durch Kleber erfolgt.
19. Relais nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Basisverbindungspunkten zum Basisteil in einer Richtung der beiden Blattfedern (83, 84) im wesentlichen gleich dem Abstand zwischen den zu den Basisverbindungspunkten am nächsten liegenden Ankerverbindungspunkten zum Ankeraufbau (48) der beiden Blattfedern ist, und daß auch die Abstände zwischen den Basisverbindungspunkten und den ihnen entsprechenden Ankerverbindungspunkten auf der jeweiligen Blattfeder im wesentlichen gleich sind.
20. Relais nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ende einer (83) der Blattfedern gabelförmig ausgebildet ist, wobei eines seiner Gabelenden mit dem Basisteil (20) verbunden ist und das andere Gabelende abhängig von der Biegung der Blattfeder gegen das Basisteil gedrückt wird.
21. Relais nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der beiden Enden einer (83) der Blattfedern gabelförmig ausgebildet ist, wobei jeweils eines von deren Gabelenden (83 a 1, 83 b 1) mit dem Basisteil (20) verbunden ist und das andere Gabelende (83 a 2, 83 b 2) abhängig von der Biegung der Blattfeder gegen das Basisteil gedrückt wird.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58187232A JPS6079633A (ja) | 1983-10-05 | 1983-10-05 | 電磁継電器 |
| JP21753583A JPS60109130A (ja) | 1983-11-17 | 1983-11-17 | 電磁継電器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| DE3436619A1 DE3436619A1 (de) | 1985-05-09 |
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Family
ID=26504224
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country Status (1)
| Country | Link |
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Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE3210654A1 (de) * | 1982-03-23 | 1983-10-06 | Siemens Ag | Elektromagnetisches relais |
| DE3220985A1 (de) * | 1982-06-03 | 1983-12-08 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Elektromagnetisches drehankerrelais |
-
1984
- 1984-10-05 DE DE19843436619 patent/DE3436619C2/de not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3436619A1 (de) | 1985-05-09 |
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