DE3903731A1 - Relais mit justiervorrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Justiervorrichtung für die Einstellung der Ansprecherregung bei elektromecha­ nischen Relais sowie ein entsprechendes Verfahren.

Die Ansprecherregung eines elektromechanischen Relais wird bei gegebener Windungszahl vom für das Anziehen des Ankers und zum Betätigen der Kontakte erforderlichen Strom be­ stimmt. Da nach dem Anziehen des Ankers die durch den Luftspalt zwischen Anker und Kern hervorgerufenen Verluste im magnetischen Kreis geringer werden, ist die für eine bestimmte Ansprecherregung vorzunehmende Justage eines Re­ lais wegen der zu berücksichtigenden Nichtlinearitäten rechnerisch nur schwer bestimmbar. Dazu kommt, daß die verwendeten Bauelemente und Werkstoffe Toleranzen aufwei­ sen.

Bekannte Justiervorschriften für das Enstellen der An­ sprecherregung gehen vorwiegend von komplizierten elektro­ nischen Verfahren oder von magnetischer Beeinflussung des induktiven Systems aus. In der DE-PS 21 04 258 wird bei­ spielsweise eine Anordnung beschrieben, deren Ziel es ist, die Betriebswerte von Schalteinrichtungen in Serienkreisen eines Reedrelais zu vereinheitlichen. Erreicht wird dies durch die Verschiebung eines Dauermagneten zwischen den Teilkreisen des Serienkreises. Diese Verschiebung muß al­ lerdings sehr feinfühlig erfolgen und erfordert daher den Einsatz einer mechanischen oder elektrischen Stellvorrich­ tung mit Feinvorschub. Nachteilig bei einer derartige Ein­ stellung der Ansprecherregung ist auch der relativ hohe Zeitaufwand. Das Verfahren eignet sich wegen des zusätz­ lich vorzusehenden Magneten nicht für die allgemeine An­ wendung.

Eine andere bekannte Lösung zur Einstellung der Anspre­ cherregung besteht darin, nach der kompletten Montage die Schaltkontakte nachzujustieren, was jedoch ebenfalls zeit­ raubend ist und darüberhinaus auch nicht unerhebliche technische Schwierigkeiten bereitet, weil die Schaltkon­ takte im eingebauten Zustand nur schwer für eine Justie­ rung zugänglich sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Justiervor­ richtung für die Einstellung der Ansprecherregung bei elektromechanischen Relais zu finden, die in ihrem Aufbau möglichst einfach ist und eine schnelle und sichere Ein­ stellung der Ansprecherregung innerhalb der geforderten Toleranzen erlaubt.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die erfindungsgemäße Lösung beruht auf der Erkenntnis, daß eine feinfühlige Einstellung der Antriebseinheit mittels eines einfachen zusätzlichen Justierhebels zum Verschieben des Magnetsystems erfolgen kann, wobei die Maße des Ju­ stierhebels den Größenverhältnissen des Relais angepaßt sind. Das während des Justiervorganges auf einer Boden­ platte aufgesetzte Abstützende des Justierhebels besitzt im Abstand von einigen Millimetern von seiner Aufsetzflä­ che einen senkrecht aus dem Justierhebel herausragenden, vorzugsweise kuboisch geformten Vorsprung. Dieser ist in einer entsprechenden Randaussparung des Joches einhakbar.

Der Abstand des Vorsprunges von der Aufsetzfläche des Ju­ stierhebels ist insbesondere so gewählt, daß die Aufsetz­ fläche sich auf der Bodenplatte des Gehäuses abstützt und als Schwenkmittelpunkt des Justierhebels fungiert, während der Vorsprung in der Randaussparung des Joches eingreift. Durch Schwenken des Justierhebels läßt sich das Joch und damit das gesamte Magnetsystem an den Anker annähern bis dieser bei angelegter Erregerspannung angezogen wird. In dieser Stellung wird das Magnetsystem fixiert.

Durch die Untersetzung des einarmigen Hebels als nur ein­ malig notwendigem Hilfselement ist eine feinfühlige Ein­ stellung möglich, wobei insbesondere die Ankerlagerung ei­ ne weitere Untersetzung bilden kann, wenn nämlich ein Kop­ pelelement zum Kontaktfedersatz hin einen Drehpunkt für den Anker bei verschiebung des Joches bildet und der An­ griffsbereich für die Magnetkräfte (d.h. der Wirkungsbe­ reich des Magnetfeldes) zwischen den Verbindungspunkten des Ankers mit Joch und Koppelelement gelegen ist.

Die so eingestellte Ansprecherregung stellt bleibt über die Betriebszeit des Relais im wesentlichen konstant, so daß keine Nachjustierung erfolgen muß.

Insbesondere günstig ist die Benutzung der Justiereinrich­ tung auch bei einer Endmontage der Antriebseinheit (des Magnetsystems) innerhalb einer größeren Einheit, die aus­ ßer den Kontaktfedersätzen noch weitere Baugruppen ent­ hält. Auf diese Weise kann gegebenenfalls das Vorsehen eines Gehäuses für jedes einzelne Magnetsystem entfallen.

Ein Verfahren zur Justage der Ansprecherregung ist in einigen Unteransprüchen merkmalsmäßig charakterisiert.

Die Anwendung der Erfindung ist besonders günstig bei ei­ ner Relaisausführung, wie sie in der gleichzeitig einge­ reichten Patentanmeldung P... derselben Anmelderin be­ schrieben ist.

Entsprechend einer vorteilhaften Weiterbildung der erfin­ derischen Lösung ist die Bodenplatte des Gehäuses mit Aus­ formungen versehen, die das Ansetzen des Justierhebels erleichtern. Diese Ausformungen sind bevorzugt mit seitlichen Abschrägungen versehen, die dem Schwenkbereich des Justierhebels angepaßt sind.

Zur Unterstützung der Führung des Joches während des Justiervorganges kann die Bodenplatte stegartige Vorsprünge aufweisen.

Die Randaussparung des Joches befindet sich vorzugsweise im ankernahen Teil jenseits des Schwerpunktes des Magnet­ systems, da das mit dem Joch verschiebliche Magnetsystem auf den Anker zubewegt wird.

Die Verschiebung des Magnetsystems erfolgt durch Versch­ wenken des Justierhebels, welcher sich in der Ausformung der Bodenplatte des Relaisgehäuses abstützt und in der Randaussparung des Joches eingreift. Bei angelegter Erre­ gerspannung wird der Anker bei einer bestimmten Rela­ tivstellung zum Magnetsystem und damit zur Stellung des Joches angezogen. Dieser Punkt kennzeichnet dann die opti­ male Justierstellung und wird durch Fixierung des Magnet­ systems aufrechterhalten. Am einfachsten erfolgt diese Fixierung durch Verkleben des Jochs mit dem Relaisgehäuse, insbesondere mit dessen Bodenplatte.

Die vorstehend beschriebene Justiervorrichtung sowie das Verfahren zu deren Anwendung zeichnen sich durch Einfach­ heit aus und lassen sich in vielen Varianten anwenden. Dieser Vorteil kommt besonders dann zur Geltung, wenn das Relais vom Hersteller in Baugruppen geliefert wird und die aus Spule, Anker und Joch bestehende Antriebseinheit in ei­ nem sparaten Schritt mit der Kontakteinheit verbunden wird.

Ein Ausführungsbeispiel für die vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sowie des entsprechenden Verfahrens wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher be­ schrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen Justierhebel gemäß der Erfindung und

Fig. 2 den Justierhebel nach Fig. 1 während der Anwen­ dung bei einem zugehörigen Relais.

Der in Fig. 1 dargestellte Justierhebel 1 besteht im we­ sentlichen aus einem Griffende 2 und einem Abstützende 3, welches mit einem rechtwinklig abstehenden seitlichen Vor­ sprung 4 versehen ist. Der Vorsprung 4 befindet sich in der Nähe des Abstützendes, so daß mittels des Griffendes eine Untersetzung des einarmigen Hebels zum Vorsprung hin erfolgt, wobei das Abstützende als Drehlager wirkt.

Wie aus den Darstellungen der Fig. 2 ersichtlich ist, läßt sich der Justierhebel 1 mit seinem Abstützende 3 in einer mit schrägen Flanken 5 versehenen Ausformung 6 in der Bodenplatte 7 des Relaisgehäuses 8 einsetzen. Der seitliche Vorsprung 4 des Justierhebels 1 greift gleich­ zeitig in einer Randaussparung 9 des Joches 10 ein. Bei angelegter Erregerspannung wird im nächsten Verfahrens­ schritt das Joch 10 und somit das gesamte mit dem Joch 10 fest verbundene Magnetsystem, insbesondere enthaltend die Erregerspule 11, das Joch 10, in Richtung zum Anker 12 verschoben, indem der Justierhebel 1 um seine Abstützung innerhalb der Ausformung 6 der Bodenplatte 7 zum Anker 12 hin geschwenkt wird. Bei einer bestimmten Schwenkstellung wird der Anker 12 von der stromdurchflossenen Spule 11 an­ gezogen. In der vorher erreichten Stellung wird das Ma­ gnetsystem fixiert - vorzugsweise durch Verkleben des An­ kers 12 mit der Bodenplatte 7 des Relais.

Mit dem Joch 12 verbunden ist ein Drehlager 13 für den An­ ker, der in bekannter Weise zwischen zwei zungenförmigen Enden des Jochs oder in einer entsprechenden rechteckför­ migen Ausnehmung des Ankers gelagert ist. Da der Anker an seiner Betätigungsseite, wo er mit einem Kupplungselement 14 zur Kraftübertragung auf - nicht näher dargestellte - Kontaktelemente in Eingriff steht bildet dieser Ein­ griff ein Drehlager, so daß der Anker selbst ebenfalls als einarmiger Hebel wirkt. Wenn das Anziehen des Ankers durch die in seinem mittleren Bereich zwischen Lagerung 13 und Kupplungselement 14 bestimmt werden, so stellt der Anker selbst ebenfalls noch einen einarmigen Hebel mit einem Un­ tersetzungsfaktor von ca. 1 : 2 dar, der die "Feinfühlig­ keit" des Einstellvorgangs noch weiter begünstigt.

Einen Steg zur Führung des Magnetsystems, der Spule oder des Joches wird bevorzugt durch ein in Richtung der Spule verlaufenden Steg gebildet, wie ihn beispielsweise der Randbereich 7 des Gehäuses 8 als den Boden umgebender Steg darstellt.

Das Verfahren zur Einstellung der Ansprecherregung weist dabei also die folgenden Verfahrensschritte auf:
Montieren der Relaiskontaktfederelemente mit Ausnahme der Befestigung des Magnetsystems, bestehend aus Spu­ le 11 und des Jochs als Baueinheit,
Anlegen der Erregerspannung an das Magnetsystem,
Ansetzen des Justierhebels 1 durch senkrechtes Auf­ setzen des Abstützsendes 3 auf der Bodenplatte 7 des Relaisgehäuses 8 und Einführen des seitlichen Ansat­ zes 4 in eine mit dem Magnetsystem verbundene Ausneh­ mung 9,
Verschieben des Magnetsystems in Richtung zum Anker 12 durch Schwenken des Justierhebels 1 um dessen Ab­ stützende 3 bis das Magnetsystem den Anker 12 an­ zieht,
das Fixieren des Magnetsystems durch kurzzeitiges Fixieren in der beim Anziehen des Ankers erreichten Position bis ein vorher zwischen Magnetsystem und Ge­ häuse aufgebrachter kurzfristig wirksam werdender Klebstoff die nötige Klebkraft erreicht.

Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbei­ spiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch machen.

Claims (8)

1. Relais mit Justiervorrichtung zur Einstellung der Ansprecherregung, dadurch gekennzeichnet, daß ein Justierhebel (1) vorgesehen ist, dessen Länge ein Vielfaches seiner Querschnittsabmessungen ist und der oberhalb eines auf einer Bodenplatte (7) des Relaisgehäu­ ses (8) aufsetzbaren Abstützendes (3) ein Eingriffselement (4) aufweist, wobei der Abstand zwischen Eingriffselement (4) und Abstützende (3) des Justierhebels (1) mit dem Ab­ stand einer fest mit dem Joch (10) oder der Spule verbun­ denen Ausnehmung oder Anschlußelement (9) zur Aufnahme des Eingriffselements von einer weiteren Ausnehmung zur Auf­ nahme des Abstützendes (3), die fest mit dem Relaisgehäuse verbunden ist, im wesentlichen übereinstimmt.

2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Eingriffselement als stift- oder quaderförmiger Ansatz (4) ausgebildet ist.

3. Justiervorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Relaisgehäuse (8) an seiner dem Magnetsystem zugewandten Seite mindestens eine Führung (7) für das Jochs (10) in Justierrichtung aufweist.

4. Justiervorrichtung nach einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bodenplatte (7) des Relaisgehäuses (8) eine Ausnehmung (6) zur Aufnahme des Abstützendes (3) des Justierhebels (1) aufweist.

5. Justiervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung mit ab­ geschrägten Flanken (5) versehen ist, welche dem Schwenk­ bereich des Justierhebels (1) angepaßte Wegbegrenzungen bilden.

6. Justiervorrichtung nach einem der vorangehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (12) im Bereich seiner Enden drehbar gelagert ist, wobei ein Ende mit dem Joch und das andere Ende mit einem Kupplungselement zum Antrieb von Kontaktfedern in Verbindung steht.

7. Verfahren zur Einstellung der Ansprecherregung für ein Relais nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
Montieren der Relaiskontaktfederelemente mit Ausnahme der Befestigung des Magnetsystems, bestehend aus Spu­ le (11) und Joch (10) als Baueinheit,
Anlegen der Erregerspannung an das Magnetsystem,
Ansetzen des Justierhebels (1) durch senkrechtes Auf­ setzen des Abstützsendes (3) auf der Bodenplatte (7) des Relaisgehäuses (8) und Einführen des seitlichen Ansatzes (4) in eine mit dem Magnetsystem verbundene Ausnehmung (9),
Verschieben des Magnetsystems in Richtung zum Anker (12) durch Schwenken des Justierhebels (1) um dessen Abstützende (3) bis das Magnetsystem den Anker (12) anzieht,
Fixieren des Magnetsystems.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Fixierung des Magnet­ systems durch Verkleben mit dem Gehäuse (8) des Relais er­ folgt.