DE3808388A1 - Method and device for influencing the properties of electromagnetic relays, especially hinged-armature relays for motor vehicles - Google Patents
Method and device for influencing the properties of electromagnetic relays, especially hinged-armature relays for motor vehiclesInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beeinflussung von Eigenschaften elektromagnetischer Relais, insbesondere Klappankerrelais für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Beeinflussung von Eigenschaften elektromagnetischer Relais, insbesondere Klappankerrelais für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 12.The invention relates to a method for influencing Properties of electromagnetic relays, in particular Folding armature relay for motor vehicles according to the preamble of Claim 1 and a device for influencing Properties of electromagnetic relays, in particular Folding armature relay for motor vehicles according to the preamble of Claim 12.
Derartige Verfahren und Vorrichtungen werden benutzt, um insbesondere bei der Fertigung von elektromagnetischen Relais, diejenigen Relais nachjustieren zu können, deren Eigenschaften aufgrund von Toleranzen der einzelnen Bauteile des Relais oder aufgrund von Ungenauigkeiten beim Fertigungsablauf außerhalb vorgegebener Grenzen liegen. Der so entstandene Ausschuß an Relais kann im Einzelfall nennenswerte Anteile an den insgesamt gefertigten Relais betragen. Die Kosten für die Justage der Relais, die zum Ausschuß gehören, können beträchtlich sein.Such methods and devices are used to especially in the manufacture of electromagnetic Relays, to be able to readjust those relays whose Properties due to tolerances of the individual components of the relay or due to inaccuracies in Manufacturing process are outside of specified limits. The the resultant committee of relays can be used in individual cases noteworthy shares in the total relay produced be. The cost of adjusting the relays used for Include committee can be considerable.
Aus der DE-PS 32 40 184 ist ein elektromagnetisches Relais vorbekannt, bei dem ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung benutzt werden können. Bei dem elektromagnetischen Relais der DE-PS 32 40 184 handelt es sich um ein sogenanntes Zungenrelais, dessen Zungenanker als Blattfeder ausgebildet ist. Die Blattfeder ist an ihrem einen Ende am Spulenkörper befestigt und an ihrem anderen Ende zwischen zwei Gegenpolblechen federnd angeordnet. Das andere Ende der Blattfeder kann aufgrund der elektromagnetischen Kraftwirkung einer Spule gegen die Federkraft der Blattfeder mit den Gegenpolblechen, die zugleich als Festkontakte des Relais wirken, in elektrischen Kontakt gebracht werden. Zur Justage der Lage der Blattfeder mittig zwischen den Gegenpolblechen kann ein Abschnitt der Blattfeder mit Laserimpulsen bestrahlt werden, um den Zungenanker zu deformieren.From DE-PS 32 40 184 is an electromagnetic relay previously known, in which such a method and a such device can be used. In which electromagnetic relay of DE-PS 32 40 184 is concerned is a so-called tongue relay, the tongue anchor as Leaf spring is formed. The leaf spring is on hers one end attached to the bobbin and to the other End resiliently arranged between two counter pole plates. The other end of the leaf spring can be due to the electromagnetic force of a coil against the Spring force of the leaf spring with the opposite pole plates also act as fixed contacts of the relay, in electrical Be brought in contact. For adjusting the position of the leaf spring a section of the Leaf spring are irradiated with laser pulses around the Deform tongue anchor.
Das in der DE-PS 32 40 184 beschriebene Verfahren hat jedoch Nachteile, denn es ist in der dort beschriebenen Form nur für Zungenankerrelais verwendbar, bei denen die Stellung des Zungenankers relativ zu den Gegenpolblechen als Eigenschaft des elektromagnetischen Relais zu justieren ist. Bei anderen Relaisbauformen, wie z. B. bei Klappankerrelais ist die Lage der elektromechanischen Teile zueinander und damit der Abstand von Anker und Kontakten üblicherweise durch Anschläge und andere konstruktive Maßnahmen vorgegeben. Bei derartigen Relais ist zumeist eine Schraubenzugfeder vorgesehen, die den Anker bei nicht stromdurchflossener Spule in einer Ruhestellung hält und gegen deren Federkraft der Anker bei stromdurchflossener Spule angezogen wird, um entsprechende Relaiskontakte zu schließen.However, the method described in DE-PS 32 40 184 has Disadvantages, because it is only in the form described there can be used for tongue anchor relays where the position of the Tongue anchor relative to the opposite pole plates as a property of the electromagnetic relay is to be adjusted. With others Relay designs, such as. B. with hinged armature relay is the location the electromechanical parts to each other and thus the Distance from anchor and contacts usually by Stops and other design measures specified. At such a relay is usually a coil spring provided that the armature with no current Holds the coil in a rest position and against its spring force the armature is attracted when the coil is energized to close corresponding relay contacts.
Weiterhin müssen bei dem Verfahren nach der DE-PS 32 40 184 die Abstände der Ankerzunge von den Gegenpolblechen gemessen werden, was im montierten Zustand des Relais schwierig, zeit- und kostenaufwendig ist. Bei anderen Relaisbauformen, wie z. B. Klappankerrelais werden zur Prüfung der Einhaltung elektromechanischer Toleranzen, Spannungen wie z. B. die Anzugsspannung, die Durchzugsspannung und die Abfallspannung gemessen, die an der Relaisspule anliegen. Die gemessenen Spannungswerte müssen innerhalb vorgegebener Grenzwerte liegen.Furthermore, in the process according to DE-PS 32 40 184 the distances of the armature tongue from the opposite pole plates measured become what difficult when the relay is assembled, is time consuming and expensive. With other relay designs, such as B. Folding armature relays are used to check compliance electromechanical tolerances, voltages such. B. the Tightening voltage, the pulling voltage and the drop voltage measured that are applied to the relay coil. The measured Voltage values must be within specified limits lie.
Wie die Justage des Relais angepaßt an die Taktzeiten einer Großserienfertigung mit dem beschriebenen Verfahren erfolgen soll, ist in der DE-PS 32 40 184 nicht beschrieben.Like the adjustment of the relay adapted to the cycle times of one Large-scale production using the described method is not described in DE-PS 32 40 184.
Aus der DE-OS 29 18 100 ist ein Verfahren zum automatischen Justieren in der Feinwerktechnik vorbekannt, bei dem die Kontaktkraft und der Kontaktweg von Kontaktfedern durch Deformation mittels Laserstrahlung beeinflußt werden. Dort ist jedoch nicht beschrieben, wie die Beeinflussung der Kontaktkraft erfolgen soll. Die Anwendung auf Relais, insbesondere auf Klappankerrelais und die Eigenschaften, von welchen die Beeinflussung der Kontaktkraft und des Kontaktweges abhängig sein soll, sind nicht beschrieben.From DE-OS 29 18 100 is a method for automatic Adjustment known in precision engineering, in which the Contact force and the contact path of contact springs through Deformation can be influenced by laser radiation. There However, it is not described how influencing the Contact force should take place. Application to relays, particularly on hinged armature relays and the properties of which influence the contact force and the Contact path should be dependent are not described.
Die Erfindung hat die Aufgabe, das vorbekannte Verfahren und die vorbekannte Vorrichtung dahingehend zu verbessern, daß es für nahezu alle Relaisbauformen anwendbar ist, daß die Beeinflussung der Eigenschaften nur abhängig von einfach meßbaren Eigenschaften des Relais erfolgt und daß es bei Großserienfertigung einfach und kostengünstig angewendet werden kann.The invention has the task of the known method and to improve the known device in that it is applicable to almost all relay designs that the Influencing the properties only depends on simple measurable properties of the relay and that it is Large-scale production is easy and inexpensive to use can be.
Diese Aufgabe wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst, daß elektromechanische Eigenschaften des Relais ermittelt werden, daß Steuergrößen für die Wärmequelle aus vorgegebenen Kenngrößen des Relais errechnet werden und daß die federelastischen Eigenschaften einer Feder des Relais beeinflußt werden.This object is achieved in the method according to the invention solved by the fact that electromechanical properties of the Relays are determined that control variables for the Heat source calculated from predefined parameters of the relay and that the resilient properties of a Spring of the relay can be influenced.
Dadurch, daß als Eigenschaften des Relais dessen elektromechanische Eigenschaften ermittelt werden, ist die Messung bzw. Ermittlung dieser Eigenschaften gegenüber dem Vorbekannten vereinfacht, denn im allgemeinen genügt die Messung elektrischer Größen wie Spannung, Strom oder Widerstand für die Ermittlung der elektromechanischen Eigenschaften.The fact that the properties of the relay electromechanical properties are determined Measurement or determination of these properties compared to Previously simplified, because in general that is sufficient Measurement of electrical quantities such as voltage, current or Resistor for the determination of the electromechanical Properties.
Dadurch, daß die Steuergrößen für die Wärmequelle zusätzlich zum Vorbekannten aus vorgegebenen Kenngrößen des Relais errechnet werden, können die Steuergrößen für die Wärmequelle genauer für das jeweils verwendete Relais eingestellt werden. Das Ergebnis der Beeinflussung der elektromechanischen Eigenschaften entspricht dadurch häufiger als beim Vorbekannten dem gewünschten Ergebnis. Das heißt, die elektromagnetischen Eigenschaften des elektromagnetischen Relais werden nach deren Beeinflussung häufiger als beim Vorbekannten innerhalb der vorgegebenen Grenzwerte liegen. Das Verfahren ist dadurch auch für verschiedene Relais mit z. B. unterschiedlichen Federtypen oder Federkonstanten verwendbar.Because the control variables for the heat source additionally for the known from predetermined parameters of the relay can be calculated, the control variables for the Heat source more precisely for the relay used can be set. The result of influencing the This corresponds to electromechanical properties the desired result more often than in the prior art. The means the electromagnetic properties of the electromagnetic relays are after their influence more often than with the previous one within the given Limit values. The procedure is therefore also for various relays with z. B. different types of springs or spring constants can be used.
Dadurch, daß beim erfindungsgemäßen Verfahren im Gegensatz zum Vorbekannten die federelastischen Eigenschaften der Feder des Relais beeinflußt werden, ist im wesentlichen die Rückstellkraft der Feder und nicht ihrer äußeren Abmessungen oder ihrer Lage relativ zu anderen Relaisbauteilen veränderbar. Durch die Veränderung der Rückstellkraft der Feder können die elektromechanischen Eigenschaften des Relais derart verändert werden, daß nach Wärmebehandlung der Feder mit der Wärmequelle die elektromechanischen Eigenschaften innerhalb der vorgegebenen Grenzwerte liegen.In that in the method according to the invention in contrast the spring elastic properties of the The spring of the relay is essentially affected Restoring force of the spring and not its external dimensions or their location relative to other relay components changeable. By changing the restoring force of the The electromechanical properties of the spring can Relays can be changed so that after heat treatment Spring with the heat source the electromechanical Properties are within the specified limits.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens gehen aus den auf den Anspruch 1 rückbezogenen Unteransprüchen hervor.Further advantageous refinements and developments of The method according to the invention are based on the claim 1 related subclaims.
Es ist vorteilhaft, daß die federelastischen Eigenschaften der Feder, insbesondere deren Federkonstante, derart gewählt werden, daß sie vor der Wärmebehandlung durch die Wärmequelle größer sind als die gewünschten federelastischen Eigenschaften. Dabei sind als gewünschte federelastischen Eigenschaften die Eigenschaften zu verstehen, bei denen die zumindest teilweise von den federelastischen Eigenschaften abhängenden elektromechanischen Eigenschaften des Relais innerhalb der vorgegebenen Grenzwerte liegen. Durch diese Maßnahme ist eine Veränderung der federelastischen Eigenschaften der Feder nur in eine Richtung erforderlich, so daß häufig allein die Wärmebehandlung der Feder mit der Wärmequelle zur gewünschten Veränderung der elektromechanischen Eigenschaften des Relais führt.It is advantageous that the resilient properties the spring, in particular its spring constant, is chosen in this way be that before the heat treatment by the Heat source are larger than the desired resilient Properties. Here are the desired elastic Properties to understand the properties where the at least in part from the resilient properties dependent electromechanical properties of the relay are within the specified limits. Through this Measure is a change in spring elastic Spring properties only required in one direction so that often only the heat treatment of the spring with the Heat source to change the desired leads electromechanical properties of the relay.
In diesem Zusammenhang ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die federelastischen Eigenschaften der Feder, insbesondere deren Federkonstante, durch die Wärmebehandlung durch die Wärmequelle verringert werden, weil so die Beeinflussung der federelastischen Eigenschaften allein durch Wärmebehandlung der Feder ohne weitere Maßnahmen möglich ist.In this context, it is also advantageous if the spring elastic properties of the spring, in particular whose spring constant, by the heat treatment by the Heat source can be reduced because it affects the spring-elastic properties solely through heat treatment the spring is possible without further measures.
Es ist vorteilhaft, als Feder eine Schraubenzugfeder des Relais zu verwenden. Derartige Schraubenzugfedern werden z. B. in Klappankerrelais benutzt. Derartige Schraubenzugfedern liegen üblicherweise frei zugänglich auf dem Joch des Relais auf, so daß die Wärmebehandlung der Schraubenzugfeder durch die Wärmequelle ohne zusätzliche Maßnahme einfach möglich ist.It is advantageous to use a coil tension spring as the spring Relay to use. Such coil springs are, for. B. used in hinged armature relays. Such tension springs are usually freely accessible on the yoke of the relay on, so that the heat treatment of the coil tension spring the heat source is easily possible without additional measures is.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn die ermittelten elektromechanischen Eigenschaften die Anzugsspannung und/oder die Durchzugsspannung und/oder die Abfallspannung des Relais sind, denn die Werte dieser Spannungen sind zumindest teilweise von den federelastischen Eigenschaften der Feder des Relais abhängig. Die Beeinflussung dieser elektromechanischer Eigenschaften ist durch Wärmebehandlung der Feder mit der Wärmequelle möglich. Es müssen hierzu nur Spannungen an der stromdurchflossenen Spule des elektromagnetischen Relais gemessen werden.It is particularly advantageous if the determined electromechanical properties the pull-in voltage and / or the pull-through voltage and / or the drop-out voltage of the relay are because the values of these voltages are at least in part from the resilient properties dependent on the spring of the relay. Influencing this Electromechanical properties is through heat treatment the spring with the heat source possible. You only need to do this Voltages on the current - carrying coil of the electromagnetic relays can be measured.
Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn die Steuergrößen für die Wärmequelle die von der Wärmequelle erzeugte Wärmemenge und/oder die Position der Wärmequelle relativ zum Relais sind. Die Wärmemenge der Wärmequelle ist häufig allein durch elektrische Mittel möglich. Wählt man als Steuergröße für die Wärmequelle die Postition der Wärmequelle relativ zum Relais, so kann gezielt nur die Feder des Relais oder Teile der Feder wärmebehandelt werden.It is also advantageous if the control variables for the Heat source is the amount of heat generated by the heat source and / or the position of the heat source relative to the relay are. The amount of heat from the heat source is often by itself electrical means possible. If you choose as a control variable for the position of the heat source relative to the Relay, so only the spring of the relay or parts can be targeted the spring are heat treated.
Als vorgegebene Kenngrößen des Relais kann man die Betriebs bzw. die Nennspannung und/oder die Federkonstante der unbelichteten Feder und/oder die Maße der Feder und/oder die Anordnung der Feder am Relais und/oder mathematische Beziehungen zwischen den Kenngrößen und/oder Eigenschaften und/oder Steuergrößen wählen. Gibt man als Kenngröße die Betriebs- bzw. Nennspannung des Relais vor, so ist es möglich, in einer Vorrichtung die elektromechanischen Eigenschaften von Relais unterschiedlicher Betriebs- bzw. Nennspannungen zu beeinflussen. Zur Berechnung der Steuergrößen für die Wärmequelle ist die Vorgabe der Federkonstante der unbelichteten Feder vorteilhaft. Durch Vorgabe der Masse der Feder und/oder der Anordnung der Feder am Relais kann die Position der Wärmequelle relativ zum Relais vorteilhaft berechnet werden, so daß ein Großteil der von der Wärmequelle erzeugten Wärme zur Veränderung der federelastischen Eigenschaften der Feder dient. Empirisch oder deduktiv ermittelte mathematische Beziehungen zwischen den Kenngrößen und/oder Eigenschaften und/oder Steuergrößen helfen zusätzlich die Steuergrößen für die Wärmequelle den ermittelten elektromechanischen Eigenschaften des Relais und z. B. der vorgegebenen Federkonstante der unbelichteten Feder anzupassen.The operating parameters can be used as predefined parameters or the nominal voltage and / or the spring constant of unexposed spring and / or the dimensions of the spring and / or the Arrangement of the spring on the relay and / or mathematical Relationships between the parameters and / or properties and / or select control variables. If you give the as a parameter Operating or nominal voltage of the relay before, so it is possible, the electromechanical in one device Properties of relays of different operating or To influence nominal voltages. To calculate the Control variables for the heat source is the default Spring constant of the unexposed spring advantageous. By Specification of the mass of the spring and / or the arrangement of the spring on the relay, the position of the heat source relative to Relays can be advantageously calculated so that a large part of the heat generated by the heat source to change the spring elastic properties of the spring is used. Empirically or deductively determined mathematical relationships between the parameters and / or properties and / or control parameters The control variables for the heat source also help determined electromechanical properties of the relay and e.g. B. the predetermined spring constant of the unexposed Adjust spring.
Bei Belichtung einer Schraubenzugfeder des Relais ist es besonders vorteilhaft, wenn die vorgegebenen Kenngrößen des Relais die Zahl der Windungen und/oder die Lage der Windungen der Schraubenzugfeder sind. Bei einer Schraubenzugfeder können häufig nur die Windungen der Feder mit der Wärmequelle behandelt werden. Da die Schraubenzugfeder am Relais montiert ist, ist sie häufig nicht mehr von allen Seiten zugänglich, so daß für die Aufbringung der Wärme auf die Federwindungen nur noch geringe Toleranzen zulässig sind. Hierzu ist die Vorgabe der Zahl der Windungen bzw. der Lage der Windung der Schraubenzugfeder im Hinblick auf eine effektive und damit schnelle Beeinflussung der federelastischen Eigenschaften der Schraubenzugfeder vorteilhaft.When a relay coil spring is exposed, it is particularly advantageous if the specified parameters of the Relay the number of turns and / or the location of the There are turns of the coil tension spring. At a Tension springs can often only turn the spring be treated with the heat source. Since the Tension spring is mounted on the relay, it is common no longer accessible from all sides, so that for the Application of heat to the spring coils only small tolerances are permitted. The specification of the Number of turns or the position of the turn of the Tension spring with regard to an effective and therefore quickly influencing the elastic properties the coil spring advantageous.
Es können einzelne Bereiche der Feder von der Wärmequelle behandelt werden, weil sich in diesen Federbereichen dann die federelastischen Eigenschaften derart ändern können, daß die Änderung der federelastischen Eigenschaften der gesamten Feder im Hinblick auf die gewünschte Beeinflussung der elektromechanischen Eigenschaften des Relais ausreicht.There can be individual areas of the spring from the heat source are treated because then in these spring areas can change the resilient properties such that the change in the resilient properties of the entire Spring with a view to influencing the desired electromechanical properties of the relay is sufficient.
Bei Verwendung einer Schraubenzugfeder ist es dann vorteilhaft, nur einzelne oder mehrere einzelne Windungen der Schraubenzugfeder zu belichten.When using a tension spring, it is advantageous, only one or more individual turns to expose the coil tension spring.
Man kann zusätzlich abschließend eine Kontrolle der elektromechanischen Eigenschaften des Relais durchführen, um zu überprüfen, ob nach der Wärmebehandlung der Feder durch die Wärmequelle die elektromechanischen Eigenschaften innerhalb der vorgegebenen Grenzwerte liegen.One can additionally check the perform electromechanical properties of the relay to to check that after heat treating the spring the heat source the electromechanical properties are within the specified limits.
Die eingangs gestellte Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch gelöst, daß die Meßeinrichtung ein oder mehrere Spannungsmesser aufweist und daß eine Recheneinrichtung zum Errechnen von Steuergrößen für die Wärmequelle aus vorgegebenen Kenngrößen des Relais vorgesehen ist.The task at the outset is carried out by the Device according to the invention solved in that the Measuring device has one or more voltmeters and that a computing device for calculating control variables for the heat source from predefined parameters of the relay is provided.
Dadurch, daß als Meßeinrichtungen Spannungsmesser verwendet werden, ist gegenüber dem Vorbekannten die Ermittlung der Eigenschaften des jeweiligen Relais vereinfacht. Elektrische Spannungen sind einfach elektrisch meßbar und das Meßergebnis ist zuverlässig.In that voltmeters are used as measuring devices the determination of the Properties of the respective relay simplified. Electrical Voltages are easy to measure electrically and that The measurement result is reliable.
Dadurch, daß eine Recheneinrichtung zum Errechnen von Steuergrößen für die Wärmequelle aus vorgegebenen Kenngrößen des Relais vorgesehen ist, können die ermittelten Eigenschaften miteinander und mit vorgegebenen Kenngrößen des Relais verknüpft werden, um die Steuergröße für die Wärmequelle möglichst genau dem jeweiligen Relais anzupassen.The fact that a computing device for calculating Control variables for the heat source from specified parameters the relay is provided, the determined Properties with each other and with specified parameters of the relay can be linked to the control variable for the Heat source as closely as possible to the respective relay adapt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung gehen aus den auf Anspruch 12 rückbezogenen Unteransprüchen hervor. Advantageous refinements and developments of The device according to the invention are based on the description in claim 12 referred back claims.
Es ist vorteilhaft eine Eingabeeinrichtung zur Eingabe von Kenngrößen des Relais vorzusehen, weil durch diese Eingabeeinrichtung z. B. eine Änderung der Kenngrößen des Relais einfach möglich ist. Bei der Eingabeeinrichtung kann es sich z. B. um eine Tastatur ähnlich einer Schreibmaschinentastatur handeln.An input device for inputting is advantageous Provide characteristics of the relay because of this Input device z. B. a change in the parameters of Relay is easily possible. The input device can z. B. a keyboard similar to one Act typewriter keyboard.
Es ist weiterhin vorteilhaft, eine Anzeigeeinrichtung zur Anzeige von Meßwerten der Meßeinrichtung und/oder von eingegebenen Kenngrößen und/oder von Steuergrößen für die Wärmequelle vorzusehen, denn mit dieser Anzeigeeinrichtung ist es dem Bediener der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich, den Ablauf der Beeinflussung der elektromechanischen Eigenschaften des Relais zu beobachten und zu überwachen.It is also advantageous to use a display device Display of measured values from the measuring device and / or from entered parameters and / or control variables for the Provide heat source, because with this display device it is the operator of the device according to the invention possible to influence the process of Observe the electromechanical properties of the relay and monitor.
Es ist besonders vorteilhaft, als Wärmequelle einen Laser zu verwenden, der ein Laserlichtbündel aussendet, das auf die Oberfläche der Feder auftritt und dadurch auf der Oberfläche der Feder Wärme erzeugt. Die vom Laser erzeugte Wärme ist einfach elektrisch steuerbar.It is particularly advantageous to use a laser as the heat source use, which emits a laser light beam that on the Surface of the spring occurs and therefore on the surface the spring generates heat. The heat generated by the laser is easy to control electrically.
Man kann als Laser Feststofflaser, insbesondere ND-YAG-Laser, d. h., Neodym-Ytrium-Aluminium-Garnet-Laser verwenden. Es ist auch die Verwendung von Gaslasern, insbesondere von Helium-Neon- oder Kohlendioxydlasern, möglich.One can use a solid-state laser, in particular ND-YAG laser, i.e. i.e., neodymium ytrium aluminum garnet laser use. It's also the use of gas lasers, especially of helium-neon or carbon dioxide lasers, possible.
Insbesondere der Feststofflaser kann vorteilhaft impulsbetrieben werden, wobei die Pulsdauer und der zeitliche Abstand der Pulse vorteilhaft der Positionierung des Laserlichtbündels auf der Feder, insbesondere auf den Windungen einer Schraubenzugfeder, angepaßt werden kann. Gaslaser können kontinuierlich betrieben werden.The solid-state laser in particular can be advantageous be pulse operated, the pulse duration and the temporal spacing of the pulses advantageous for positioning of the laser light beam on the spring, especially on the Coils of a coil spring, can be adjusted. Gas lasers can be operated continuously.
Man kann als Positioniereinrichtung eine Einrichtung zur Veränderung von Richtung und/oder Orientierung der Wärmequelle relativ zum ortsfest angeordneten Relais vorsehen. In diesem Zusammenhang kann entweder die Einrichtung den Laser in mindestens einer Raumrichtung verschwenken. Besonders vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang eine Positioniereinrichtung vorzusehen, die ein optisches Ablenksystem ist. Dieses optische Ablenksystem beeinflußt bei ortsfest angeordnetem Laser durch Ablenkung des Laserlichtbündels allein die Lage des Laserlichtbündels relativ zum Relais. Diese Beeinflussung der Lage des Laserlichtbündels kann insbesondere aufgrund der praktisch nicht vorhandenen Masse des Lichtstrahls ausgesprochen schnell erfolgen. Als optische Ablenksysteme kommen hier Systeme mit mindestens einem Spiegel oder mindestens einer Linse in Frage, wobei die Verwendung eines Linsenablenksystems den zusätzlichen Vorteil bietet, daß mit dieser Linse sowohl die Ablenkung des Laserlichtbündels als auch dessen Fokussierung erfolgen kann.One can use a device for positioning Change in direction and / or orientation of the Heat source relative to the stationary relay provide. In this context, either Set up the laser in at least one spatial direction swivel. This is particularly advantageous Connection to provide a positioning device, the one optical deflection system. This optical deflection system influenced by a stationary laser by deflection the position of the laser light bundle relative to the relay. This influencing the location of the Laser light bundle can be particularly practical due to the non-existent mass of the light beam pronounced done quickly. As optical deflection systems come here Systems with at least one mirror or at least one Lens in question, using a Lens deflection system offers the additional advantage that with this lens both the deflection of the laser light beam as well it can also be focused.
Die Positioniereinrichtung kann auch eine Einrichtung zur Veränderung von Lage und/oder Orientierung des Relais relativ zur ortsfest angeordneten Wärmequelle sein. In diesem Zusammenhang kann die Positioniereinrichtung eine in Richtung mindestens einer Raumachse verschiebbare Ebene sein, auf der das Relais befestigt ist. Diese Ebene kann z. B. ein, insbesondere mit Schrittmotoren angetriebener Kreuztisch sein.The positioning device can also be a device for Change of position and / or orientation of the relay be relative to the stationary heat source. In In this context, the positioning device can be in Plane displaceable in the direction of at least one spatial axis on which the relay is attached. This level can e.g. B. a, especially driven with stepper motors Be on the cross table.
Aufgrund der Komplexität der Vorrichtungsteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung und der mehrfachen Wechselwirkungen zwischen den einzelnen Vorrichtungsteilen ist es zur Vereinfachung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorteilhaft, die Meßeinrichtung und/oder die Steuereinrichtung und/oder die Recheneinrichtung und/oder die Eingabeeinrichtung und/oder die Anzeigeeinrichtung als Teile eines Microrechnersystems auszubilden.Due to the complexity of the device parts of the device according to the invention and the multiple Interactions between the individual parts of the device it is to simplify the device according to the invention advantageous, the measuring device and / or Control device and / or the computing device and / or the input device and / or the display device as Form parts of a microcomputer system.
Man kann auch als Wärmequelle einen Gasbrenner oder eine Induktionsschweißeinrichtung verwenden. You can also use a gas burner or a heat source Use induction welding equipment.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung haben also gegenüber dem Vorbekannten den Vorteil, daß die Beeinflussung der elektromechanischen Eigenschaften des elektromagnetischen Relais berührungslos und ohne Krafteinwirkung erfolgt. Auch mit Werkzeugen schwer zugängliche Stellen des Relais, wie z. B. eine versteckt angeordnete Feder kann durch die Wärmequelle behandelt werden. Die Beeinflussung der elektromechanischen Eigenschaften erfolgt sauber, umweltfreundlich und ohne Lärmbelästigung. Das erfindungsgemäße Verfahren ist durch ein Microrechnersystem einfach und kostengünstig steuerbar. Die Qualität der durch das erfindungsgemäße Verfahren und durch die erfindungsgemäße Vorrichtung nachjustierten Relais ist gleichmäßig und reproduzierbar wie entsprechende Versuche ergeben haben. Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung sind einfach in vorhandene Massenfertigungsabläufe einfügbar, weil innerhalb der durch das Fertigungsverfahren vorgegebenen Taktzeiten, die Beeinflussung der elektromechanischen Eigenschaften erfolgen kann. Dies ist insbesondere auf die hohe Positioniergenauigkeit und Positioniergeschwindigkeit der Wärmequelle zurückzuführen.The inventive method and the inventive So device have compared to the prior Advantage that influencing the electromechanical Properties of the electromagnetic relay without contact and without force. Difficult even with tools accessible locations of the relay, such as. B. one hidden Arranged spring can be treated by the heat source will. Influencing the electromechanical Properties are clean, environmentally friendly and without Noise pollution. The inventive method is through a microcomputer system can be controlled easily and inexpensively. The quality of the method and readjusted by the device according to the invention is even and reproducible like corresponding ones Tests have resulted. The inventive method and the device according to the invention are simple in existing Mass production processes can be inserted because of the through the manufacturing process predetermined cycle times that The electromechanical properties are influenced can. This is particularly due to the high Positioning accuracy and positioning speed of the Attributed to heat source.
Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in der Figur dargestellt und wird im folgenden Anhand der Figur näher erläutert.An embodiment of a device according to the invention to carry out the method according to the invention is in the Figure shown and is based on the figure explained in more detail.
In der Figur ist eine als Relaisprüfgerät ausgebildete Meßeinrichtung (1) zur Ermittlung einer oder mehrer Eigenschaften des Relais (R) über erste elektrische Verbindungsleitungen (L 1) und eine zweite elektrische Verbindungsleitung (L 2) mit dem Relais (R) verbunden. Über die ersten elektrischen Verbindungsleitungen (L 1) ist eine Spule (S) mit Magnetkern des Klappankerrelais (R) mit einer elektrischen Spannung beaufschlagbar. Die zweite Verbindungsleitung (L 2) ist mit einer Anschlußfahne (F), die den Festkontakt des Relais (R) trägt, leitend verbunden. Der Stromfluß des durch das Relais (R) zu schaltenden Stromes erfolgt über eine der ersten Verbindungsleitungen (L 1), ein Joch (J) des Relais (R), einen Klappanker (A), eine Kontaktfeder (K) mit dem beweglichen Kontakt und die Anschlußfahne (F) mit dem Festkontakt dann wenn die Spule (S) stromdurchflossen ist und der Klappanker (A) gegen die Kraft einer als Schraubenzugfeder ausgebildeten Rückstellfeder (Z) auf dem Magnetkern aufliegend angezogen wird.In the figure, embodied as a Relaisprüfgerät measuring device (1) (2 L) for determining one or more properties of the relay (R) via first electrical connecting lines (L 1) and a second electrical connecting line to the relay (R). A coil ( S ) with a magnetic core of the hinged armature relay ( R ) can be supplied with an electrical voltage via the first electrical connecting lines ( L 1 ). The second connecting line ( L 2 ) is conductively connected to a connecting lug ( F ) which carries the fixed contact of the relay ( R ). The current flow of the current to be switched by the relay ( R ) takes place via one of the first connecting lines ( L 1 ), a yoke ( J ) of the relay ( R ), a hinged armature ( A ), a contact spring ( K ) with the movable contact and the connecting tab (F) with the fixed contact then when the bobbin (S) has current flowing through and the hinged armature (a) against the force of a formed as a helical tension return spring (Z) on the magnetic core is attracted overlay.
Das Joch (J), die Spule (S) mit Magnetkern und die Anschlußfahne (F) mit dem Festkontakt ist in einem Spulenkörper (K) befestigt. Das Klappankerrelais (R) ist über die am Spulenkörper (K) befestigten Kontaktstifte in einer ortsfest angeordneten Halterung (H) befestigt.The yoke ( J ), the coil ( S ) with a magnetic core and the connecting lug ( F ) with the fixed contact are fastened in a coil body ( K ). The hinged armature relay ( R ) is fastened in a fixed holder ( H ) via the contact pins attached to the coil body ( K ).
Die Meßeinrichtung (1) weist einen Spannungsmesser auf, der zu jedem Zeitpunkt die an der Spule (S) anliegende Spannung mißt. Weiterhin ist in der Meßeinrichtung (1) eine Einrichtung vorgesehen, die das Schließen des Laststromkreises durch Schließen des Kontaktsatzes, bestehend aus Festkontakt und beweglichen Kontakt, überwacht. Weiterhin weist die Meßeinrichtung (1) eine optische oder akustische Einrichtung zum Erfassen des Aufschlagens des Klappankers (A) auf den Magnetkern auf.The measuring device ( 1 ) has a voltmeter that measures the voltage applied to the coil ( S ) at all times. Furthermore, a device is provided in the measuring device ( 1 ) which monitors the closing of the load circuit by closing the contact set consisting of a fixed contact and a moving contact. Furthermore, the measuring device ( 1 ) has an optical or acoustic device for detecting the impact of the hinged armature ( A ) on the magnetic core.
Mit den in der Meßeinrichtung (1) integrierten Einrichtungen und dem Spannungsmesser lassen sich nun folgende elektromechanische Eigenschaften des elektromagnetischen Klappankerrelais (R) ermitteln:With the devices integrated in the measuring device ( 1 ) and the voltmeter, the following electromechanical properties of the electromagnetic hinged armature relay ( R ) can now be determined:
Die Anzugsspannung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Laststromkreis durch Schließen des Kontaktsatzes geschlossen ist, jedoch der Klappanker (A) noch nicht auf den Magnetkern (M) der Spule aufgeschlagen ist. Die Durchzugsspannung an der Spule (S), bei der der Kontaktsatz weiterhin geschlossen ist und der Klappanker (A) auf dem Magnetkern (M) aufschlägt und anliegt. Die Abfallspannung, bei der nachdem der Kontaktsatz geschlossen war und der Klappanker (A) auf dem Magnetkern (M) auflag, der Kontaktsatz und damit der Laststromkreis wieder öffnet.The pull-in voltage, which is characterized in that the load circuit is closed by closing the contact set, but the hinged armature ( A ) has not yet hit the magnetic core ( M ) of the coil. The pull-through voltage at the coil ( S ), at which the contact set is still closed and the hinged armature ( A ) strikes the magnetic core ( M ) and is present. The dropout voltage at which after the contact set was closed and the hinged armature ( A ) rested on the magnetic core ( M ), the contact set and thus the load circuit reopened.
Die so gemessene Anzugs-, Durchzugs- und Abfallspannungen werden über eine dritte elektrische Verbindungsleitung (L 3) als elektromechanische Eigenschaften des Relais (R) einer Recheneinrichtung (5) übermittelt, die diese elektromechanischen Eigenschaften des Relais (R) mit vorgegebenen Grenzwerten vergleicht. Die Vorgabe der Grenzwerte und die Vorgabe von weiteren Kenngrößen des Relais (R) erfolgt über eine Eingabeeinrichtung (6) und eine siebte Verbindungsleitung (L 7) an die Recheneinrichtung (5).The tightening, pulling and drop voltages measured in this way are transmitted via a third electrical connecting line ( L 3 ) as electromechanical properties of the relay ( R ) to a computing device ( 5 ) which compares these electromechanical properties of the relay ( R ) with predetermined limit values. The limit values and further parameters of the relay ( R ) are specified via an input device ( 6 ) and a seventh connecting line ( L 7 ) to the computing device ( 5 ).
Die in der Recheneinrichtung (5) nunmehr vorhandenen elektromechanischen Eigenschaften des Relais, Grenzwerte anderer vorgegebener Kenngrößen des Relais und gegebenenfalls das Ergebnis des Vergleichs der elektromechanischen Eigenschaften des Relais mit den Grenzwerten können über eine achte elektrische Verbindungsleitung (L 8) einer Anzeigeeinrichtung (7) übermittelt werden, um dem Bediener der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Beobachtung des Prüfablaufs und ggfs. des Einstellvorgangs zu ermöglichen.The electromechanical properties of the relay now present in the computing device ( 5 ), limit values of other predetermined parameters of the relay and, if appropriate, the result of the comparison of the electromechanical properties of the relay with the limit values can be transmitted to a display device ( 7 ) via an eighth electrical connecting line ( L 8 ) to enable the operator of the device according to the invention to observe the test sequence and, if necessary, the setting process.
Liegen die ermittelten elektromechanischen Eigenschaften des Klappankerrelais (R) innerhalb der vorgegebenen Grenzwerte, so ist keine Nachbearbeitung bzw. Justage des Klappankerrelais (R) erforderlich. In diesem Fall könnte das Relais (R) der erfindungsgemäßen Vorrichtung entnommen werden und im weiteren Fertigungsablauf z. B. mit Aufdrucken versehen und verpackt werden.If the determined electromechanical properties of the hinged armature relay ( R ) are within the specified limit values, no post-processing or adjustment of the hinged armature relay ( R ) is necessary. In this case, the relay ( R ) of the device according to the invention could be removed and z. B. be provided with prints and packaged.
Liegen eine oder mehrere der ermittelten elektromechanischen Eigenschaften des Relais außerhalb der vorgegebenen Grenzwerte, so werden die ermittelten Eigenschaften mit anderen vorgegebenen Kenngrößen des Relais ggfs. über mathematische Beziehungen zwischen den Kenngrößen und den Eigenschaften verknüpft und daraus eine Steuergröße berechnet, die über eine fünfte elektrische Verbindungsleitung (L 5) einer elektromechanischen Steuereinrichtung zugeleitet wird.If one or more of the determined electromechanical properties of the relay lie outside the specified limit values, the determined properties are linked with other specified parameters of the relay, if necessary, via mathematical relationships between the parameters and the properties, and a control variable is calculated therefrom via a fifth electrical connecting line ( L 5 ) is fed to an electromechanical control device.
Diese Steuereinrichtung (3) kann z. B. aus einer als Analogenspannungswert oder Bitmuster übermittelten Steuergröße Taktsignale für die Ansteuerung von Stellmotoren insbesondere von Schrittmotoren, erzeugen. Diese Taktsteuer signale werden über eine sechste elektrische Verbindungsleitung (L 6) einer Positioniereinrichtung (4) übermittelt, die in diesem Ausführungsbeispiel als Ablenksystem für ein Laserlichtbündel ausgebildet ist. Ein Strahlengang (ST) dieses Laserlichtbündels ist in der Figur gestrichelt dargestellt und wird hier durch Ablenkspiegel (S) in Richtung auf eine der Windungen der Schraubenzugfeder (Z) abgelenkt. Die Ablenkspiegel (S) können z. B. durch die vorher erwähnten Schrittmotoren angesteuert werden.This control device ( 3 ) can, for. B. from a control variable transmitted as an analog voltage value or bit pattern, generate clock signals for the control of servomotors, in particular of stepper motors. These clock control signals are transmitted via a sixth electrical connecting line ( L 6 ) to a positioning device ( 4 ), which in this exemplary embodiment is designed as a deflection system for a laser light beam. A beam path ( ST ) of this laser light bundle is shown in broken lines in the figure and is deflected here by deflecting mirrors ( S ) in the direction of one of the turns of the helical tension spring ( Z ). The deflecting mirror ( S ) can, for. B. driven by the aforementioned stepper motors.
Das Laserlichtbündel wird durch eine Wärmequelle erzeugt, die als Laser (2) ausgebildet ist und dessen Strahlungsintensität und bei gepulsten Betrieb dessen Pulsdauer und Pulspausen über eine vierte elektrische Verbindungsleitung (L 4) steuerbar sind.The laser light beam is generated by a heat source, which is designed as a laser ( 2 ) and whose radiation intensity and, in the case of pulsed operation, its pulse duration and pulse pauses can be controlled via a fourth electrical connecting line ( L 4 ).
Im Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird also von der Recheneinrichtung (5) als Steuergröße für die Positioniereinrichtung (4) die Beeinflussung der Lage des Laserlichtbündels und als Steuergrößen für den Laser (2) die Strahlungsintensität und z. B. Pulsdauer und Pulspause bei gepulstem Betrieb vorgegeben. Damit ist durch die erfindungsgemäße Vorrichtung die Aufbringung von Lichtenergie auf die jeweilige Windung der Schraubenzugfeder (Z) und damit die Wärmebeeinflussung der Windungen der Schraubenzugfeder (Z) nahezu beliebig veränderbar.In the exemplary embodiment of the device according to the invention, the computing device ( 5 ) as the control variable for the positioning device ( 4 ) influences the position of the laser light beam and as control variables for the laser ( 2 ) the radiation intensity and z. B. pulse duration and pulse pause given pulsed operation. With the device according to the invention, the application of light energy to the respective turn of the helical tension spring ( Z ) and thus the influence of heat on the turns of the helical tension spring ( Z ) can be changed almost as desired.
Die Meßeinrichtung (1), die Recheneinrichtung (5), die Steuereinrichtung (3), die Eingabeeinrichtung (6) und die Anzeigeeinrichtung (7) können vorteilhaft als Teile eines Microrechnersystems ausgebildet werden. Der Zeitbedarf zur Ermittlung der elektromechanischen Eigenschaften des Relais und ggfs. zur Justage des jeweiligen Relais ist so gering, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren problemlos in übliche Fertigungsabläufe mit Taktzeiten von etwa einer Sekunde eingefügt werden kann, wie Versuche gezeigt haben.The measuring device ( 1 ), the computing device ( 5 ), the control device ( 3 ), the input device ( 6 ) and the display device ( 7 ) can advantageously be designed as parts of a microcomputer system. The time required to determine the electromechanical properties of the relay and, if necessary, to adjust the respective relay is so small that the device and the method according to the invention can be easily inserted into conventional production processes with cycle times of about one second, as tests have shown.
Nach Durchführung der Justage des jeweiligen Relais können vorteilhaft nochmals die elektromechanischen Eigenschaften des Relais ermittelt werden, um zu überprüfen, ob sich nun nach der Justage die ermittelten elektromechanischen Eigenschaften innerhalb der vorgegebenen Grenzwerte bewegen. Eine nochmalige Justage des jeweiligen Relais mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem erfindungsgemäßen Verfahren erübrigt sich meistens deshalb, weil durch vorherige Berücksichtigung möglichst aller für die Justage erforderlichen Kenngrößen des Relais eine Falschjustage kaum möglich ist. Das heißt, man kann beim Einfügen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens in bereits vorhandene Massenfertigungsabläufe davon ausgehen, daß der Zeitbedarf zur Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens von etwa einer halben Sekunde nicht durch nochmalige Justage überschritten wird, so daß es nicht zu Engpässen im Fertigungsablauf kommen kann. Auch dies ist ein wichtiger Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung gegenüber dem Vorbekannten.After performing the adjustment of the respective relay you can advantageous again the electromechanical properties of the relay can be determined to check whether there is now after the adjustment, the determined electromechanical Move properties within the specified limits. Another adjustment of the respective relay with the device according to the invention and the inventive Procedures are usually not necessary because of previous consideration of all for the adjustment if possible required parameters of the relay a wrong adjustment hardly is possible. That means you can insert the device according to the invention and of the invention Procedure in existing mass production processes assume that the time required to use the inventive method of about half a second is not exceeded by repeated adjustment, so that it bottlenecks in the production process cannot occur. Also this is an important advantage of the invention Method and the device according to the invention the previously known.
Claims (30)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE3808388A DE3808388A1 (en) | 1988-03-12 | 1988-03-12 | Method and device for influencing the properties of electromagnetic relays, especially hinged-armature relays for motor vehicles |
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| DE3808388A1 true DE3808388A1 (en) | 1989-09-21 |
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| DE (1) | DE3808388A1 (en) |
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