DE3829035A1 - Verfahren zur herstellung eines kontaktfederaufbaus eines elektromagnetischen relais - Google Patents
Verfahren zur herstellung eines kontaktfederaufbaus eines elektromagnetischen relaisInfo
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Description
Die Erfindung betrifft allgemein ein elektromagnetisches
Relais und insbesondere ein Verfahren zur Herstellung einer
Kontaktfedereinrichtung eines elektromagnetischen Mikro
relais, wie beispielsweise eines Steuerrelais, das an einer
Leiterplatte einer gedruckten Schaltung befestigt werden
kann.
In herkömmlicher Weise wird eine Kontaktfederanordnung eines
elektromagnetischen Relais in der Weise hergestellt, daß
eine bewegliche Kontaktfeder und eine feststehende Kontakt
feder getrennt voneinander gebildet werden und dann mit
Hilfe von Einpressen, Einbetten und dgl. zusammengebaut
werden.
Ein elektromagnetisches Relais, welches als Steuerrelais,
beispielsweise für eine Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle einer
elektronischen Schaltung oder dgl., verwendet wird, muß
miniaturisiert sein, da generell elektronische Bauteile
miniaturisiert sind bzw. hochintegriert sind. Es wird daher
ein Mikrosteuerrelais hergestellt mit beispielsweise Außen
abmessungen von 5 mm (Dicke) × 20 mm (Breite) × 18 mm (Höhe).
Die Handhabung von Kontaktfedern eines derartigen Mikro
relais ist schwierig, da eine bewegliche Kontaktfeder so
dünn und so klein ausgebildet ist, daß sie beispielsweise
etwa 0,08 mm in der Dicke, etwa 3 mm in der Breite und etwa
18 mm in der Länge mißt. Eine Schwierigkeit beim herkömm
lichen Herstellungsverfahren, bei welchem eine bewegliche
Kontaktfeder und eine feststehende Kontaktfeder getrennt
voneinander gebildet werden, und dann auf einer Unterlage
zusammengebaut werden, besteht darin, daß nicht nur die
Produktivität äußerst gering ist, sondern auch die Ergeb
nisse bei der Zuverlässigkeitsprüfung aufgrund mangelhaften
Zusammenbaus unbefriedigend sind.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Her
stellung eines Kontaktfederaufbaus eines elektromagnetischen
Relais zu schaffen, bei dem zur Vermeidung dieser Schwierig
keit eine hohe Produktivität und gute Ergebnisse bei der
Sicherheitsprüfung erreicht werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1
angegebenen Merkmale gelöst.
Durch die Erfindung wird in vorteilhafter Weise ein Verfah
ren geschaffen, mit dem wirkungsvoll ein Kontaktfederaufbau
für ein elektromagnetisches Gerät erreicht wird.
Ferner ist es von Vorteil, daß Kontaktfederanordnungen für
elektromagnetische Relais mit hoher Qualität erreicht wer
den.
Durch die Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines
Kontaktfederaufbaus für ein elektromagnetisches Relais ge
schaffen, bei welchem eine bewegliche Kontaktfeder und eine
feststehende Kontaktfeder mit Hilfe eines gegossenen Harz
trägers einander gegenüberliegend gehalten werden, wobei
das Ausstanzen der beweglichen Kontaktfeder und der fest
stehenden Kontaktfeder aus einem plattenförmigen Material
in der Weise erfolgt, daß die bewegliche und feststehende
Kontaktfeder teilweise über einen Verbindungsteil miteinan
der verbunden sind, die ausgestanzte bewegliche und fest
stehende Kontaktfeder, die einander gegenüberliegend mit
einer vorbestimmten Konfiguration sind, gebogen werden, die
bewegliche und feststehende Kontaktfeder in einen gegossenen
Grundkörper eingebettet werden, und der Verbindungsteil nach
dem Vergießen des Grundkörpers aufgetrennt wird.
Bei der Erfindung werden die bewegliche Kontaktfeder und
die feststehende Kontaktfeder eingegossen, so lange die be
wegliche Kontaktfeder und die feststehende Kontaktfeder noch
miteinander zu einem einzigen Bauteil verbunden sind. Sie
werden erst nach dem Gießen des Grundkörpers voneinander ge
trennt. Auf diese Weise wird die Handhabung der Kontaktfedern
erleichtert und besser handhabbar. Außerdem läßt sich die
Positionierung der beweglichen Kontaktfeder gegenüber der
feststehenden Kontaktfeder gleichförmig beibehalten.
Anhand der Figuren wird die Erfindung noch näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 eine Draufsicht zur Erläuterung des Stanz
schrittes;
Fig. 2(A) eine Draufsicht zur Erläuterung des Biege
schrittes;
Fig. 2(B) eine Ansicht von vorne in Richtung eines
Pfeiles P der Fig. 2(A);
Fig. 3(A) eine Draufsicht zur Erläuterung des Form
gebungs- bzw. Gießschrittes und des Trenn
vorgangs;
Fig. 3(B) eine Vorderansicht in Richtung eines Pfeiles
Q der Fig. 3(A);
Fig. 4 eine Draufsicht zur Erläuterung des Stanz
schrittes;
Fig. 5(A) eine Draufsicht zur Erläuterung des Biege
vorgangs;
Fig. 5(B) eine Vorderansicht in Richtung eines Pfeiles
R der Fig. 5(A);
Fig. 6 eine Vorderansicht zur Erläuterung des Gieß
vorgangs;
Fig. 7 eine Vorderansicht zur Erläuterung des Trenn
vorgangs; und
Fig. 8 eine schematische Darstellung einer Vorrich
tung zur Durchführung des Verfahrens nach
der Erfindung.
Die Fig. 1, 2(A), 2(B), 3(A) und 3(B) zeigen ein erstes
Ausführungsbeispiel zur Herstellung eines Kontaktfeder
aufbaus nach der Erfindung in der Reihenfolge der Herstel
lungsschritte. Die Fig. 8 zeigt das Konzept einer automatisch
arbeitenden Vorrichtung zur Herstellung des Kontaktfeder
aufbaus unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die Fig. 1 zeigt den Zustand, bei welchem die beweglichen
und feststehenden Kontaktfedern 2 und 3 aus einem platten
förmigen Material 1 mit der dargestellten Konfiguration
ausgestanzt sind. Das plattenförmige Material 1 kann in Form
eines langen Bandes aus Phosphorbronze mit einer Dicke von
0,08 mm, das zu einer Vorratsrolle, wie sie in Fig. 8 ge
zeigt ist, aufgewickelt ist, vorliegen. Das plattenförmige
Material 1 wird fortlaufend vom einen Ende her bearbeitet.
Vor dem Stanzvorgang der Fig. 1 werden ein beweglicher
Kontakt 4 und ein feststehender Kontakt 5 durch Einstemmen
an den dargestellten Stellen in das plattenförmige Material
1 eingebracht. Diese Stellen liegen an dem Teil des platten
förmigen Materials, aus welchem die bewegliche Kontaktfeder
2 und die feststehende Kontaktfeder 3 beim Stanzschritt ge
formt werden. Die beiden Kontakte 4 und 5 werden nacheinan
der durch Einstemmen gebildet. Dies erfolgt in einem Ein
stemmabschnitt 12 einer Herstellungsvorrichtung 11, die in
der Fig. 8 dargestellt ist, am plattenförmigen Material 1,
welches automatisch vorgerückt wird.
Das plattenförmige Material 1, welches in dem Kontakteinstemm
abschnitt 12 mit den Kontakten 4 und 5 versehen worden ist,
wird zu einem Stanzabschnitt 13 weitergeleitet, so daß dort
eine Ausstanzung erfolgt, bei der der in der Fig. 1 darge
stellte Aufbau gewonnen wird. Die Kontaktfedern 2 und 3 be
sitzen Kontaktteile 2 a und 3 a, welche die Kontakte 4 und 5
tragen. Trägerteile 2 b und 3 b werden in einen Trägerkörper
eingebettet und durch diesen Trägerkörper gestützt, wie es
noch erläutert wird. Klemmenteile 2 c und 3 c können in einer
Leiterplatte für eine gedruckte Schaltung oder dgl. einge
setzt werden. Der Kontaktteil 2 a der beweglichen Kontakt
feder 2 ist in eine längliche Gestalt geformt, wie es in
Fig. 1 dargestellt ist, so daß er sich beim Öffnen und
Schließen eines Relais elastisch in seiner Gestalt ändern
kann.
Positionierungsöffnungen 1 b zum automatischen Liefern des
plattenförmigen Materials 1 sind in regelmäßigen Abständen
in einem Materialteil 1 a eingeformt. Dieser Materialteil
verbleibt von dem plattenförmigen Material 1 nach dem Stanz
schritt. Nach dem Stanzschritt sind die Kontaktfedern 2 und
3 über den Materialteil 1 a an Verbindungsteilen 2 d und 3 d
an den Endteilen der Klemmenteile 2 c und 3 c miteinander ver
bunden.
Nachdem die beweglichen Kontaktfedern 2 und die feststehen
den Kontaktfedern 3 durch Stanzen aus dem plattenförmigen
Material 1 geformt worden sind, werden die Kontaktfedern in
einen Biegeabschnitt 14 in der Vorrichtung der Fig. 8 weiter
transportiert. In diesem Biegeabschnitt wird die jeweilige
bewegliche Kontaktfeder 2 gebogen, beispielsweise in die
Form des dargestellten Ausführungsbeispiels. Der Biegevor
gang wird so durchgeführt, daß die Kontaktfedern 2 und 3,
welche in einer Ebene aus dem plattenförmigen Material 1
durch Stanzen geformt worden sind, einander in einer vorbe
stimmten dreidimensionalen Anordnung gegenüberliegen. Um eine
derartige, in den Fig. 2(A) und 2(B) dargestellte Anord
nung zu erhalten, wird die bewegliche Kontaktfeder 2 an
einer in der Fig. 1 gezeigten Biegelinie 7 gebogen und zu
rückgefaltet. Die bewegliche Kontaktfeder 2 wird dann an
einer weiteren Biegelinie 8 um einen geringen Betrag nach
oben gebogen und dann an einer Biegelinie 9 zurückgebogen,
so daß sie wieder parallel zur feststehenden Kontaktfeder 3
verläuft. Hieraus ergibt sich, daß die bewegliche Kontakt
feder 2 und die feststehende Kontaktfeder 3 in einer Stel
lung sich befinden, bei der sie einander gegenüberliegen
und um einen bestimmten Abstand D voneinander entfernt sind,
wie es in Fig. 2(B) dargestellt ist. Auf diese Weise wird
erreicht, daß ein Einschalt-Ausschalt-Betrieb zwischen den
Kontakten 4 und 5 möglich ist.
Die gebogene bewegliche Kontaktfeder 2 und die feststehende
Kontaktfeder 3 werden einem Formgießabschnitt 15 der Fig. 8
zugeführt, in welchem das Formgießen des Trägerkörpers 6,
welcher in den Fig. 3(A) und 3(B) dargestellt ist, durch
geführt wird. Dieses Formgießen erfolgt so, daß die Kontakt
federn 2 und 3 im Trägerkörper 6 eingebettet sind. Das Form
gießen kann so durchgeführt werden, daß die Trägerteile 2 b
und 3 b der Kontaktfedern 2 und 3 in eine Gießform einer
nicht näher dargestellten Spritzgußmaschine eingebracht wer
den und fließfähiges thermoplastisches Harz, wie beispiels
weise PDT oder dgl., in die Gießform eingebracht wird. Das
Harz wird dann ausgehärtet.
Die bewegliche Kontaktfeder 2 und die feststehende Kontakt
feder 3, welche von dem gegossenen Trägerkörper 6 getragen
werden, werden einem Trennabschnitt 16 der Fig. 8 zugeführt.
In diesem Trennabschnitt werden die Verbindungsteile 2 d und
3 d vom plattenförmigen Material 1 abgetrennt, wie es in
Fig. 3(A) dargestellt ist. Hierdurch wird die bewegliche
Kontaktfeder 2 elektrisch von der feststehenden Kontaktfeder
3 getrennt.
Eine elektromagnetische Einheit, enthaltend eine Spule,
ein Joch und einen Anker oder dgl., wird unter Anwendung
von Druck am Trägerkörper 6 für den Kontaktfederaufbau be
festigt. In diesem Kontaktfederaufbau werden die Kontakt
federn 2 und 3 durch den Trägerkörper 6 gehalten, wie es
oben beschrieben ist. Um die Anordnung wird eine Verunreini
gungen verhindernde Umhüllung angebracht, so daß dann die
Herstellung des elektromagnetischen Relais vervollständigt
ist. Die bewegliche Kontaktfeder 2 wird über eine Antriebs
platte mit dem Anker verbunden, so daß ein Einschalt-Aus
schalt-Betrieb mit der beweglichen Kontaktfeder 2 und der
feststehenden Kontaktfeder 3 durchgeführt werden kann.
In den Fig. 4 bis 7 sind die Herstellungsschritte eines
weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung, bei welchem
ein elektromagnetisches Relais hergestellt wird, darge
stellt. In diesen Figuren sind für gleiche Bauteile die
gleichen Bezugsziffern verwendet wie in den Fig. 1 bis
3.
Die Fig. 4 zeigt einen Zustand, bei welchem der Stanzschritt
schon durchgeführt worden ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel
ist eine bewegliche Kontaktfeder 2 direkt an einem Verbin
dungsteil 2 d mit einer feststehenden Kontaktfeder 3 verbun
den. Ferner ist die bewegliche Kontaktfeder 2 an einem Ver
bindungsteil 2 e mit einem Materialteil 1 a verbunden.
Die Fig. 5(A) und (B) zeigen den Zustand, bei welchem
der Biegeschritt schon durchgeführt worden ist. Der Biege
schritt ist in der Weise durchgeführt worden, daß die fest
stehende Kontaktfeder 3 an einer Biegelinie 7 a in der Fig. 4
nach oben gebogen wurde, so daß sie senkrecht zur Zeichen
ebene sich erstreckte. Dann wurde die Kontaktfeder an einer
Biegelinie 7 b gebogen, so daß sie parallel mit der bewegli
chen Kontaktfeder 2 verläuft. Anschließend wurde der Teil
der beweglichen Kontaktfeder 2, an welchem der bewegliche
Kontakt 4 angebracht ist, an einer Biegelinie 8 nach oben
gebogen und dann an einer Biegelinie 9 zurückgebogen, so
daß die bewegliche Kontaktfeder wieder parallel zur fest
stehenden Kontaktfeder 3 verläuft.
Die Fig. 6 zeigt den Zustand, bei welchem ein Trägerkörper
6 formgegossen ist, und die Fig. 7 zeigt den Zustand, nach
dem das Trennen durch Schneiden ausgeführt worden ist. Beim
Schneid- bzw. Trennvorgang wird die bewegliche Kontaktfeder
2 an ihrem Verbindungsteil 2 d entlang einer Schnittlinie 10
in der Fig. 6 geschnitten, und ferner wird ein Schneid
vorgang an ihrem Verbindungsteil 2 e durchgeführt, so daß
sie vom Materialteil 1 a getrennt wird.
Das Herstellungsverfahren nach der Erfindung ist insbesonde
re vorteilhaft für die Automation, und es kann daher ein
fortlaufendes Arbeiten wirkungsvoll unter Anwendung einer
automatischen Maschine ausgeführt werden. Im Falle einer
Einzelstationsbearbeitung wird nach dem Stanzschritt die
Trennung zwischen der beweglichen Kontaktfeder und der fest
stehenden Kontaktfeder am Materialteil 1 a beim ersten Aus
führungsbeispiel und am Verbindungsteil 2 e beim zweiten Aus
führungsbeispiel durchgeführt. Da die bewegliche Kontakt
feder 2 und die feststehende Kontaktfeder 3 vor dem Form
gießschritt zu einer Einheit miteinander verbunden sind,
ist die Handhabung äußerst einfach im Fall einer Einzel
stationsbearbeitung im Vergleich zu dem Fall, bei welchem
die bewegliche Kontaktfeder 2 und die feststehende Kontakt
feder 3 getrennt voneinander gebildet werden.
Bei beiden Fällen der beschriebenen Ausführungsbeispiele
kann der Materialteil 1 a nach dem Stanzschritt durch Schnei
den auf geeignete, vorbestimmte Länge getrennt werden, so
daß mehrere Sätze von Kontaktfedern 2 und 3 gemeinsam ge
handhabt werden können.
Claims (3)
1. Verfahren zur Herstellung eines Kontaktfederaufbaus
eines elektromagnetischen Relais, bei welchem eine beweg
liche Kontaktfeder und eine feststehende Kontaktfeder
durch einen formgegossenen Trägerkörper in einer einander
gegenüberliegenden Stellung gehalten werden, dadurch ge
kennzeichnet, daß
- - eine bewegliche Kontaktfeder und eine feststehende Kontaktfeder aus dem gleichen plattenförmigen Material in der Weise ausgestanzt werden, daß die bewegliche Kontaktfeder und die feststehende Kontaktfeder teilweise über einen Verbindungsteil miteinander verbunden sind;
- - die ausgestanzte bewegliche Kontaktfeder und die fest stehende Kontaktfeder so gebogen werden, daß sie in einer vorbestimmten Anordnung einander gegenüberliegen;
- - der Trägerkörper so formgegossen wird, daß ausgewählte Teile der beweglichen Kontaktfeder und der feststehenden Kontaktfeder in ihm eingebettet sind; und
- - nach dem Formgießen des Trägerkörpers der Verbindungsteil aufgetrennt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
vor dem Stanzen der feststehenden Kontaktfeder und der be
weglichen Kontaktfeder erste und zweite Kontakte auf die
feststehende Kontaktfeder und die bewegliche Kontaktfeder
aufgebracht werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß beim Formgießen um Teile der beweglichen Kontaktfeder
und der feststehenden Kontaktfeder Harz fließt.
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