DE3437544A1

DE3437544A1 - Elektromagnetisches relais

Info

Publication number: DE3437544A1
Application number: DE19843437544
Authority: DE
Inventors: Peter 8000 München Guttenberger
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1984-10-12
Filing date: 1984-10-12
Publication date: 1986-04-17
Also published as: DE3437544C2

Description

Elektromagnetisches Relais Die Erfindung bezieht sich auf ein elektromagnetisches Relais mit einem aus Isolierstoff gebildeten Grundkörper, welcher ein Magnetsystem mit einer auf einen Spulenkörper aufgebrachten Wicklung, einem Kern, einem Joch und einem Anker trägt und an welchem einstückig ein Kontaktträger mit mindestens einem darin verankerten Gegenkontaktelement angeformt ist. Außerdem bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Relais.
Ein Relais der oben genannten Art ist beispielsweise in der DE-OS 29 12 800 beschrieben. Oort ist der Grundkörper als Sockel mit einer Trennwand ausgebildet, wobei auf einer Seite der Trennwand das Magnetsystem mit der Spule auf dem Sockel befestigt ist, während auf der anderen Seite der Trennwand Kontaktelemente in Einschnitten des Sockels durch Steckbefestigung verankert sind. Da derartige Relais zum Schalten hoher elektrischer Leistungen verwendet werden, besteht immer die Forderung nach einer möglichst guten Isolierung zwischen den Kontaktelementen einerseits und den Teilen des Magnetsystems andererseits, insbesondere auch zwischen den Kontaktelementen und der Spulenwicklung. Bei dem erwähnten Relais nach dem Stand der Technik wird durch die Trennwand und durch zusätzliche Isolierstoffwände an dem Grundkörper die gewünschte Isolierung zwischen den Relaisteilen erreicht, doch verkürzen sich bei weiterer Verkleinerung des Relais die Isolierstrecken. Außerdem ergeben sich bei der Montage der Kontaktelemente einerseits und des Magnetsystems andererseits Maßtoleranzen, die eine nachträgliche Justierung erforderlich machen.
Aufgabe der Erfindung. ist es, ein Relais der eingangs genannten Art zu schaffen, welches mit möglichst wenigen Teilen einen kompakten Aufbau und eine einfache Montage ermöglicht, dabei toleranzarm gefertigt werden kann und auch bei sehr kleinen Abmessungen eine gute Isolierung zwischen der Spule und den Kontaktelementen gewährleistet.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Spulenkörper in den Grundkörper eingebettet ist, wobei zumindest die Wicklung vollständig vom Isolierstoff des Grundkorpers umhüllt ist.
Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Umhüllung der Spule mit dem Isolierstoff des Grundkörpers wird die erforderliche Isolierung mit wesentlich kürzeren Abständen erreicht als dies über Kriech- und Luftstrecken bei herkömmlichen Bauarten der Fail ist. Dadurch kann der Raum im Grundkörper wesentlich besser genutzt werden, und das Relais kann insgesamt in seinem Volumen verringert werden. Weitere Vorteile ergeben sich daraus, daß durch die Einbettung der Spule in den Grundkörper keine eigenen Befestigungselemente erforderlich sind, die sonst als zusätzliche Teile oder als komplizierte Anformungen am Grundkörper bzw. am Spulenkörper hergestellt werden müßten.
Schließlich ergibt sich auch eine toleranzärmere Einhaltung der Abstände zwischen den Magnetsystemteilen und der Kontaktanordnung, da durch die Umspritzung des Spulenkörpers die Kontaktelemente sehr genau gegenüber diesem festgelegt werden.
Sesonders vorteilhaft ist es, wenn neben der Spule auch weitere Relaisteile mit in den Grundkörper eingebettet werden, beispielsweise Gegenkontaktelemente oder das Joch.
Die zwei seitlich gegeneinander versetzten Gegenkontaktelemente sind zweckmäßigerweise im Grundkörper derart verankert, daß ihnen jeweils ein Schenkel einer am Anker befestigten und in zwei Kontaktschenkel aufgespaltenen Umschaltkontaktfeder gegenübersteht. Zur Verbesserung der Isolierstrecken im Relais kann in einer zweckmäßigen Ausgestaltung weiterhin eine Trennwand zwischen den Gegenkontaktelementen an einer Gehäusekappe aus Isolierstoff angeformt sein, welche von einem Schenkel der Umschaltkontaktfeder seitlich umgangen wird. Um die Zahl der Einzelteile möglichst gering zu halten, kann weiterhin vorgesehen sein, daß die Umschaltkontaktfeder als Ankerhaltefeder einstückig mit einem auf dem Joch aufliegenden Sefestigungsabschnitt und einem seitlich der Spule am Grundkörper anliegenden Anschlußschenkel verbunden sein.
Ein zweckmäßiges Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Relais besteht darin, daß zunächst ein Spulenkörper aus Isolierstoff gespritzt, mit einer Wicklung versehen, dann in eine Spritzgießform eingelegt und zur Bildung des Grundkörpers mit Kunststoff umspritzt wird.
Zweckmäßigerweise können dabei auch die Gegenkontaktelemente und/oder das Joch mit in die Spritzgießform eingelegt und bei der Formung des Grundkörpers mit umspritzt werden.
Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 einen Relais-Grundkörper mit eingebetteter Spule sowie eingebetteten Gegenkontaktelementen in schematischer Darstellung, Fig. 2 bis 6 ein Relais mit eingebetteter Spule im Grundkörper in verschiedenen Ansichten.
Fig. 1 zeigt die grundsätzliche Gestaltung eines Grundkörpers für ein erfindungsgemäß gestaltetes Relais. Ein Spulenkörper 1 ist mit einer Wicklung 2 versehen und mitsamt dieser Wicklung 2 in den Isolierstoff eines Grundkörpers 3 durch Umspritzen eingebettet. Der Spulenkörper 1 mit der Wicklung 2 ist außerdem Teil eines Magnetsystems, welches zusätzlich zumindest einen Kern 4 mit Polplatte 5, ein Joch 6 sowie einen an einer Jochkante 6a gelagerten Anker 7 umfaßt. Der Grundkörper 3 besitzt einen Fortsatz 3a, in welchen nur teilweise dargestellte Gegenkontaktelemente 8 eingebettet sind, zwischen denen eine nicht dargestellte, durch den Anker 7 betätigbare Mittelkontaktfeder umschaltbar ist. Der Kern 4 und das Joch 6 können nach dem Umspritzen des Spulenkörpers 1 mit diesem verbunden werden. Es wäre aber auch möglich, sie bereits vorher mit der Spule in Verbindung zu bringen bzw. mit dieser in die Spritzgießform einzulegen und bei der Formung des Grundkörpers 3 durch das Umspritzen zu fixieren.
Eine vollständige Konstruktion eines erfindungsgemäß gestalteten Relais ist in den Fig. 2 bis 6 dargestellt. Dabei ist ein Spulenkörper 11 mit einer Wicklung 12 in einen Grundkörper 13 durch Einspritzen eingebettet. Ein Kern 14 mit einer Polplatte 15, ferner ein Joch 16 und ein Anker 17 vervollständigen das Magnetsystem. Gegenkontaktelemente 18 und 19 sind in diesem Fall in Kanäle 20 bzw. 21 eines am Grundkörper 13 angeformten Fortsatzes 13a eingesteckt und mittels abgebogener Haltelappen 18a bzw. 19a fixiert. Die beiden Gegenkontaktelemente sind seitlich versetzt, jedoch miteinander fluchtend, angeordnet.
Zur zusätzlichen Isolierung der Gegenkontaktelemente gegenüber dem Magnetsystem ist eine Querwand 22, zur Isolierung zwischen den Gegenkontaktelementen 18 und 19 außerdem eine mittig angeordnete Längswand 23 jeweils am Grundkör- per 13 angeformt. Diese Isolierung wird nach oben durch eine Trennwand 24 fortgesetzt, welche an einer aus Isolierstoff bestehenden Gehäusekappe 25 angeformt ist. Diese Trennwand besitzt winkelförmige Gestalt, wobei ein Längsschenkel 26 mit seinem unteren Ende in eine Ausnehmung 27 des Längsschenkels 23 am Grundkörpers eingreift, während ein Querschenkel 28 sich mit der Querwand 22 des Grundkörpers überlappt und mit dem einen Ende in eine Ausnehmung 30 des Grundkörpers eintaucht. Dadurch ergeben sich labyrinthartige Überlappungen zwischen der Kappe 25 und dem Grundkörper 13, so daß zwischen den einzelnen Metallteilen große Luft- bzw. Kriechstrecken gebildet werden.
Als bewegliches Kontaktelement ist eine Umschaltkontaktfeder 31 vorgesehen, welche mit einem Befestigungsschenkel 31a auf dem Anker aufliegt, an diesem befestigt ist und zur Kontaktgabe zwei freigeschnittene Kontaktschenkel 31b und 31c bildet, die mit den jeweils gegenüberliegenden Gegenkontaktelementen 18 bzw. 19 wahlweise Kontakt geben. Der Kontaktfederschenkel 31b umgreift dabei mit dem Abschnitt 31d den Querschenkel 28 der Trennwand 24, wodurch wiederum die Isolierung gegenüber dem Gegenkontaktelement 19 sichergestellt wird. Die Kontaktfeder 31 dient aber zusätzlich auch als Ankerhalte- und -Rückstell feder. Zu diesem Zweck ist sie mit ihrer Verlängerung über die Ankerlagerung hinweg gebogen und liegt mit dem Abschnitt 31e auf dem Joch 16 auf, wo sie auch befestigt ist. Eine weitere Verlängerung 31f erstreckt sich seitlich am Grundkörper entlang nach unten zur Anschlu3-seite und bildet dort eine Anschluß fahne 319.
Die Kappe 25 ist in üblicher Weise mit dem Grundkörper 13 verrastet. Das auf diese Weise gebildete Gehäuse ist an der Anschlußseite durch zusätzlich eingebrachte Vergußmasse 32 abgedichtet.
10 Patentansprüche 6 Figuren - Leerseite -

Claims

Patentansprüche 1. Elektromagnetisches Relais mit einem aus Isolierstoff gebildeten Grundkörper (3; 13), welcher ein Magnetsystem mit einer auf einem Spulenkörper (1; 11) aufgebrachten Wicklung (2; 12), einem Kern (4; 14), einem Joch (6; 16) und einem Anker (7; 17) trägt und an welchem einstückig ein Kontaktträger (3a; 13a) mit mindestens einem darin verankerten Gegenkontaktelement (8; 18, 19) angeformt ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Spulenkörper (1; 11) in den Grundkörper (3; 13) eingebettet ist, wobei zumindest die Wicklung (2; 12) vollständig vom Isolierstoff des Grundkörpers (3; 13) umhüllt ist.
2. Relais nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Gegenkontaktelemente (8) gemeinsam mit der Spule (1, 2) in den Grundkörper (3) eingebettet sind.
3. Relais nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß in dem Grundkörper (13) Einsteckkanäle (20, 21) für die Gegenkontaktelemente (18, 19) eingeformt sind.
4. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Joch (6; 16) in den Grundkörper (3; 13) eingebettet ist.
5. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zwei seitlich gegeneinander versetzte Gegenkontaktelemente (18, 19) im Grundkörper (13) verankert sind, denen jeweils ein Schenkel (31b, 31c) einer am Anker (17) befestigten Umschaltkontakt felder (31) gegenübersteht.
6. Relais nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß eine mit dem Grundkörper (13) ein geschlossenes Gehäuse bildende Kappe (25) aus Isolierstoff eine zwischen die Gegenkontaktelemente (18, 19) reichende Trennwand (24) bildet, welche von einem Schenkel (31b, 31d) der Umschaltkontaktfeder (31) seitlich umgangen wird.
7. Relais nach Anspruch 5 oder 6, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Umschaltkontaktfeder (31) als Ankerhaltefeder einstückig mit einem auf dem Joch (16) aufliegenden Befestigungsabschnitt (31e) und einem seitlich der Spule (11, 12) am Grundkörper (13) anliegenden Anschlußschenkel (31f) verbunden ist.
8. Verfahren zur Herstellung eines Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß ein Spulenkörper (1, 11) aus Isolierstoff gespritzt, mit einer Wicklung (2; 12) versehen, dann in eine Spritzgußform eingelegt und mit dem Grundkörper (3; 13) umspritzt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Gegenkontaktelemente (8) zusammen mit dem umwickelten Spulenkörper (1, 2) in die Spritzgußform für den Grundkörper (3) eingelegt werden.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Joch (6; 16) mit dem umwickelten Spulenkörper (1, 2; 11, 12) in die Spritzgußform für den Grundkörper (3; 13) eingelegt und umspritzt wird.