DE3615651A1 - Elektromagnetisches kleinstrelais - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektromagnetisches Kleinstrelais, insbesondere auf ein Relais, das höchsten Sicherheitsanforderungen entspricht.

Die Erfindung setzt von einem elektromagnetischen Relais einer Ausführungsform mit einem aus einer Magnetspulgrup­ pe und einem an einer Stirnseite der Magnetspule verschwenk­ bar angeordneten Anker bestehenden Magnetsystem und einem an der gegenüberliegenden Stirnseite der Magnetspule ange­ ordneten vom Anker über einen parallel zur Längsachse der Magnetspule verlaufenden Verbindungssteg betätigten und in einem Federbock zusammengefaßten Federkontaktsatz aus, wobei die Längsachse der Magnetspule senkrecht zur Längs­ achse des Federkontaktsatzes, und die Längsachse des Fe­ derkontaktsatzes senkrecht zu einer parallel zur Längs­ achse der Magnetspule angeordneten, von den Spulen- und Federkontaktanschlüssen durchgriffenen Bodenplatte des Federbocks verläuft.

Der vorliegenden Erfindung lag dominierend die Aufgabe zu­ grunde, ein derart aufgebautes Kleinstrelais konstruktiv so weiterzubilden, daß die Kriech- und Luftstrecken zwi­ schen Potentialen des Federkontaktsatzes und des Magnet­ systems den höchsten Anforderungen, z.B. für den Unter­ tageeinsatz, entsprechen.

Als weitere Aufgabe sollte der konstruktive Aufbau eines solchen Kleinstrelais so ausgelegt werden, daß die ein­ zelnen Baugruppen ohne mechanische Verbindungselemente miteinander steckbar verbunden werden können, wobei gleich­ zeitig eine vollständige Kapselung des Kleinstrelais er­ reicht werden sollte.

Gemäß dieser Aufgabenstellung ist deshalb vorgesehen, daß das um eine flache Magnetspule aufgebaute Magnet­ system einen magnetankerstirnseitig als Spulenanschluß­ träger und Ankerhalterung ausgebildeten Spulenkörper­ flansch aufweist und in Form einer flachen Einschubein­ heit für den Einschub in ein kassettenartiges bis auf eine Stirnseite vollkommen geschlossenes Gehäuse ausge­ bildet ist, das an der der offenen Stirnseite gegen­ überliegenden Seite einen Federbock mit Federkontakten und Anschlußfahnen aufweist, und ein den Anker mit der Umschaltkontaktfeder verbindender Betätigungssteg aus­ senseitig entlang einer schmalen Längsseite des kasset­ tenartigen Gehäuses vorgesehen ist, der nach Einschub des Magnetsystems in das kassettenartige Gehäuse auf­ gesteckt die Bewegungen des Ankers auf die Umschaltkon­ taktfeder überträgt.

Hiermit wird erreicht, daß das als flache Einschubein­ heit ausgebildete Magnetsystem, als Ganzes in ein kasset­ tenartiges bis auf die Einschuböffnung allseitig ge­ schlossenes Gehäuse eingeschoben, vom Potential des Kon­ taktfedersatzes getrennt untergebracht ist, wobei der magnetankerseitige Spulenkörperflansch des Magnetsystems mit den integrierten nach außen führenden Spulenanschlüs­ sen und außen-liegender Ankerhalterung die Einschuböffnung des kassettenförmigen Gehäuses formschlüssig verschließt. An dem der Einschuböffnung entgegengesetzten stirnseiti­ gen Bereich des kassettenartigen Gehäuses ist gemäß der Erfindung der Federbock mit der entsprechenden Anzahl Federkontakten und Anschlußfahnen integriert angeordnet, wobei die Anschlußfahnen entsprechend der Kassettenlän­ ge von den vorzugsweise ebenfalls in derselben Richtung aus dem Spulenkörperflansch herausgeführten Spulenan­ schlüssen getrennt sind. Ein aus Isoliermaterial be­ stehender Betätigungssteg außerhalb des Gehäuses ver­ bindet nach dem Einschub des Magnetsystems in die Kas­ sette das freie Ende des Ankers am Spulenflansch mit der Umschaltkontakt- oder Schaltkontaktfeder am entge­ gengesetzten Ende der Kassette.

In der weiteren Ausbildung des elektromagnetischen Kleinst­ relais ist dann vorgesehen, daß auch der Magnetanker mit Betätigungssteg, und das Federkontaktsystem vollständig gekapselt untergebracht ist, indem eine bis auf eine schmale Längsseite geschlossene, der Kassettenform ange­ paßte Haube vorgesehen wird, die in Formgebung und Dimen­ sionierung zur formschlüssigen Aufnahme des kassettenar­ tigen Gehäuses mit eingeschobenem Magnetsystem ausgeführt ist und das so ausgebildete Kleinstrelais vollständig um­ schließt.

Eine solche vollständig gekapselte und bezüglich Kriech- und Luftstrecken höchsten Anforderungen genügende Relais­ einheit hat einen weitgefächerten Einsatzbereich.

Das erfindungsgemäße Kleinstrelais wird nun anhand der anliegenden Zeichnungen näher erläutert.

In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht der Basisausführung eines Kleinstrelais gemäß der Erfindung im zusammen­ gebauten Zustand in einer teils geschnittenen Darstellung,

Fig. 2 eine Stirnansicht entlang der Schnittlinie I-I der Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht der Haube im Schnitt,

Fig. 4 eine Seitenansicht des Magnetsystems für den Einschub in das kassettenartige Gehäuse, und

Fig. 5 das kassettenartige Gehäuse in Seitenansicht mit integriertem Federbock als bevorzugte Ausführungsform.

In den Fig. 1 und 2 ist eine Basisausführungsform des Kleinstrelais teilweise geschnitten dargestellt. Die Fig. 2 zeigt hier das Kleinstrelais in einer Draufsicht auf die magnetankerseitige Stirnseite ent­ lang einer Schnittlinie I-I der Fig. 2. Das Kleinst­ relais ist in dem in den Fig. 1 und 2 gezeigten Zustand betriebfertig zusammengesetzt, das Magnetsys­ tem 1 ist in das kassettenartige Gehäuse 14 eingesteckt, ein Betätigungssteg 18 zwischen dem freien Ende des Magnetankers 8 und einer Umschaltkontaktfeder 19 einge­ setzt, und die gesamte Anordnung von Magnetsystem 1 und Kassette 14 in eine der Form der Kassette 14 ange­ paßte Haube 17 eingeschoben. Wie aus diesen Fig. 1 und 2 ersichtlich, liegt nur die die Anschlüsse 4 der Magnetspule 2 und die Anschlußfahnen 13 des Federkontakt­ systems tragende Seite des Kleinstrelais frei zugänglich.

Wie im Einzelnen aus den Fig. 3 bis 5 ersichtlich, besteht das Kleinstrelais vorliegender Erfindung aus den Baugruppen Magnetsystem 1 (Fig.4), Kassette 14 mit Fe­ derkontaktsystem (Fig.5) und Haube 17 (Fig.3). Es ist selbstverständlich auch möglich, nur die Baugruppen Mag­ netsystem 1 und Kassette 14 als Kleinstschaltrelais in entsprechend der Haube 17 ausgebildete Aufnahmen zu ver­ wenden.

Das Magnetsystem 1 als Baugruppe umfaßt eine vorzugswei­ se flach ausgebildete Magnetspule 2 mit Spulenkörper 9, Magnetkern 5, Joch 6 und den in einer Halterung 7 geführten Magnet­ anker 8. Der magnetankerseitige Spulenflansch 10 ist gemäss der Er­ findung als ein die Ankerhalterung 7 und den Spulenanschlußträger 3 einschliessendes Formteil so ausgebildet, daß nach dem Einschub des Magnetsystems 1 in Pfeilrichtung 22 (Fig. 4, 5) in das kassettenartige Gehäuse 14 der Spulenflansch 10 die Aufnahmeöffnung 15 der Kassette 14 verschließt.

Es ist selbstverständlich auch möglich, nur die Baugruppe Magnetsystem 1, eingeschoben in die Baugruppe Kassette 14 als Kleinstschaltrelais, in einer entsprechend der Haube 17 ausgebildeten Aufnahme eines Schalt­ kreis-Systems zu verwenden.

In der Fig. 5 ist das kassettenartige Gehäuse 14 in einer bevorzugten Ausführungsform dargestellt. Die Kassette 14 ist hier mit einem Feder­ bock 11 als ein Formteil oder als zusätzliches auf- oder anzurastendes Teil bzw. bei zwei getrennten Federsätzen, Teilen ausgebildet, wobei die Federkontakte 12 und der Umschaltkontakt 19 in entsprechend einge­ formte Ausnehmungen eingesetzt oder eingespritzt sind. Der Innenraum der Kassette 14 ist für die Aufnahme des Magnetsystems 1 in Form und Dimensionierung entsprechend ausgelegt. In der Kassette 14 ist dann das Magnetsystem 1 mit dem Joch 6, den Flanschen des Spulenkörpers 9 und dem Spulenanschlußträger 3 gegen die entsprechenden Innenseiten bzw. einen öffnungsseitigen Steg der Kassette 14 anliegend festgelegt. Die Stirnwand 16 trennt das im Innenraum der Kassette 14 eingeschobene Magnetsystem 1 vom außen angeordneten Federkontaktsystem 12, 19.

Das freie Ende der Umschalt- oder Schaltkontaktfeder 19 ragt, wie aus der Fig. 5 ersichtlich, über die Kassette 14 hinaus, und wird nach dem Einbringen des Magnetsystems in die Kassette 14 über einen Be­ tätigungssteg 18 mit dem freien Ende des Magnetankers 8 für die Über­ tragung der Ankerbewegung verbunden. Der Betätigungssteg 18 ist beid­ endig für ein Einrasten mit dem Anker 8 als auch mit der Feder 19 entsprechend ausgebildet.

Wie aus Fig. 1 und 4 ersichtlich und bereits kurz erläu­ tert, ist der magnetankerseitige Spulenflansch 10 als Spulenanschlußträger 3 und auch als Ankerhalterung 7 als Formteil ausgebildet. Der Magnetanker 8 durchgreift oder umgreift das Magnetjoch 6 und wird in einer Ausnehmung des Formteils geführt.

Nachdem das Magnetsystem 1 in die Kassette 14 eingesetzt ist, wird der Betätigungssteg 18 aufgesteckt, und, wie aus den diese Vorgänge aufzeigenden Fig. 3 bis 5 er­ sichtlich, eine Haube 17 (Fig. 3) über das so komplet­ tierte Kleinstrelais in Pfeilrichtung 23 übergeschoben, wobei diese Haube 17 formschlüssig die Kassette 14 und auch magnetankerseitig das Magnetsystem 1 umgreift. Die Oberseite der Kassette 14 kommt dabei gegen in der Hau­ be 17 eingeformte Nocken 21 zum Anliegen, seitlich um­ greift die Haube 17 formschlüssig die Kassette 14, und stirnseitig liegt die Haube 17 an den Flächen 20 des Magnetsystems (Spulenanschlußträger 3) und der Kassette (Federbock 11) abdichtend an.

Es wird als selbstverständlich vorausgesetzt, daß alle nicht-metallischen Formteile dieses Kleinstrelais aus einem geeigneten Kunststoffmaterial entsprechenden Iso­ lationsvermögens hergestellt sind, wobei die Haube 17 vorzugsweise aus einem transparenten, leicht elastischen Material besteht.

Wie schon aus der räumlichen Aufgliederung hervorgeht, ist dieses erfindungsgemäße Kleinstrelais für alle Ein­ satzbereiche mit hohen Sicherheitsanforderungen verwend­ bar.

Obwohl diese Erfindung von einer sogenannten Flachrelais­ spule ausgeht und eine solche auch gezeigt und beschrie­ ben ist, kann selbstverständlich auch anstelle einer sol­ chen eine andere Spulenform entsprechend der erfindungs­ gemäßen Merkmale zur Verwendung kommen, wobei die Kasset­ te zum Beispiel einen quadratischen Querschnitt haben kann.

Andere Ausführungsformen der Haube 17 sind ebenfalls mög­ lich. So kann zum Beispiel die Haube aus einem weichelas­ tischen Material bestehen, wobei der untere Rand der Hau­ be die Kassette 14 und den Spulenanschlußträger 3 um ei­ ne kurze Strecke einrastend umgreift.

Die Haube kann permanent eingeformt oder nachträglich er­ stellbar Entlüftungslöcher oder -schlitze aufweisen. Das Magnetsystem 1 kann mit der Kassette 14 einrastend oder durch Klebung verbunden sein. Des weiteren kann das Feder­ kontaktsystem aus mehreren Umschaltkontaktsätzen bei ent­ sprechender Erweiterung des Kassettenformteils bestehen.

Wesentlich ist bei diesem erfindungsgemäßen Kleinstrelais, daß Kriech- und Luftstrecken zwischen den Potentialen er­ zielbar sind, die höchsten Sicherheitsanforderungen genü­ gen.

• Zeichnungslegende  1 Magnetsystem
   2 Magnetspule
   3 Spulenabschlußträger
   4 Spulenanschlüsse
   5 Magnetkern
   6 Magnetjoch
   7 Ankerhalterung
   8 Anker
   9 Spulenkörper
  10 Spulenkörperflansch, ankerseitig
  11 Federbock
  12 Federkontakte
  13 Anschlußfahnen
  14 Kassette
  15 Öffnungsstirnseite v. 14
  16 (andere) Stirnseite v. 14
  17 Haube
  18 Betätigungs-(Verbindungs)Steg
  19 Umschaltkontaktfeder
  20 (Auflage)Flächen f. Haube
  21 Abstandsnocken
  22 Pfeilrichtung
  23 Pfeilrichtung
  24 Rastelemente an Haube

Claims (6)

1. Elektromagnetisches Kleinstrelais mit einem aus einer Magnetspulgruppe und einem an einer Stirnseite der Magnet­ spule verschwenkbar angeordneten Anker bestehenden Magnet­ system, und einem an der gegenüberliegenden Stirnseite der Magnetspule angeordneten vom Anker über einen parallel zur Längsachse der Magnetspule verlaufenden Verbindungssteg be­ tätigten und in einem Federbock zusammengefaßten Federkon­ taktsatz, dadurch gekennzeichnet, daß das um eine flache Magnetspule (2) aufgebaute Magnetsys­ tem (1) einen magnetankerstirnseitig als Spulenanschluß­ träger (3) und Ankerhalterung (7) ausgebildeten Spulenkör­ perflansch (10) aufweist und in Form einer flachen Ein­ schubeinheit für den Einschub in ein kassettenartiges bis auf eine Stirnseite (15) vollkommen geschlossenes Gehäuse (14) ausgebildet ist, das an der der offenen Stirnseite (15) gegenüberliegenden Seite (16) einen Federbock (11) mit Federkontakten (12) und Anschlußfahnen (13) aufweist, und ein den Anker (8) mit der Umschaltkontaktfeder (19) verbindender Betätigungssteg (18) außenseitig entlang einer schmalen Längsseite des kassettenartigen Gehäuses (14) vorgesehen ist, der nach Einschub des Magnetsys­ tems (1) in das kassettenartige Gehäuse (14) aufgesteckt die Bewegungen des Ankers (8) auf die Umschaltkontakt­ feder (19) überträgt.

2. Elektromagnetisches Kleinstrelais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetankerseitige Spulenkörperflansch (10) mit aus­ senseitig integriertem Spulenanschlußträger (3) und Ankerhalterung (7) als paßgenau die offene Stirnseite (15) des kassettenartigen Gehäuses (14) verschließendes Formteil ausgeführt ist, das kassettenartige Gehäuse (14) als ein an der offenen Stirnseite (15) gegenüberliegen­ den Seite (16) den Federbock (11) mit Federkontakten (12) und Anschlußfahnen (13) integriert aufnehmendes Form­ teil ausgeführt ist, und eine bis auf eine schmale Längs­ seite geschlossene Haube (17) vorgesehen ist, die in Form­ gebung und Dimensionierung zur formschlüssigen Aufnahme des kassettenartigen Gehäuses (14) mit eingeschobenem Mag­ netsystem (1) ausgeführt ist und das so ausgebildete Kleinstrelais vollständig umschließt.

3. Elektromagnetisches Kleinstrelais nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse (4) der Magnetspule (2) und die Anschlußfahnen (13) der Federkontakte (12) an der von der Haube (17) nicht umschlossenen schmalen Längsseite am Spulenanschluß­ träger (3) bzw. des kassettenartigen Gehäuses (14) das Material durchgreifend herausgeführt sind.

4. Elektromagnetisches Kleinstrelais nach einem der An­ sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, daß der Spulenanschlußträger (3) und der Feder­ bock (11) außenseitig Flächen (20) aufweisen, auf die die Haube (17) formschlüssig übergeschoben wird.

5. Elektromagnetisches Kleinstrelais nach einem der An­ sprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die Haube (17) Rastelemente (24) und Abstands­ nocken (21) eingeformt aufweist, die die Haube (17) an dem kassettenartigen Gehäuse (14) und dem Spulenanschluß­ träger (3) paßgenau festlegen.

6. Elektromagnetisches Kleinstrelais nach einem der An­ sprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, daß der magnetankerseitige Spulenkörperflansch (10) und/oder das kassettenartige Gehäuse (14) öffnungs­ seitig eingeformt Elemente aufweist, die das Magnetsy­ stem (1) in der Kassette (14) einrastend festlegt.