DE4011402A1 - Elektromagnetisches relais und verfahren zu dessen herstellung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais mit fol­ genden Merkmalen:

• - Ein Gehäuse besitzt eine Kappe mit einer im wesentlichen ge­ schlossenen Oberseite, geschlossenen Seitenwänden und einer offenen, durch ein Bodenteil verschließbaren Bodenseite,
• - in dem Gehäuse sind ein Kontaktsystem mit herausgeführten Kontaktanschlußelementen sowie ein Magnetsystem angeordnet, dessen Spule benachbart zur geschlossenen Oberseite der Kappe liegt, und
• - die Wicklungsenden der Spule sind jeweils mit in einem Spu­ lenkörper verankerten Stützelementen verbunden, welche ihrer­ seits elektrisch leitend mit durch die Bodenseite herausge­ führten Spulenanschlußelementen verbunden sind.

Außerdem betrifft die Erfindung ein Herstellungsverfahren für ein derartiges Relais.

Ein Relais mit dem genannten Aufbau ist beispielsweise aus der DE-A-38 35 105 bekannt. Durch die dort vorgesehene Anordnung der Spule oberhalb des Kontaktsystems im geschlossenen oberen Bereich des Gehäuses wird ein schmaler Aufbau erreicht. Durch die Anordnung der Kontaktelemente in der Nähe der Anschlußseite im unteren Teil des Gehäuses werden auch kurze elektrische Ver­ bindungen zwischen den Kontakten und den zugehörigen Anschluß­ stiften gewährleistet, was nicht nur eine Ersparnis an Material und Bearbeitungsschritten ermöglicht, sondern auch Vorteile hinsichtlich der Wärmeableitung und der Isolierung zwischen den Kontaktelementen und dem Magnetsystem bringt. Deshalb wird die­ se Bauform bevorzugt für Starkstrom- und Netzrelais eingesetzt.

Durch die Anordnung der Spule im oberen Bereich des Gehäuses ist es allerdings erforderlich, die Spulenanschlußelemente über eine verhältnismäßig lange Strecke bis zur Anschlußseite des Relais zu führen, wobei aber die Isolierung zu den Eisenkreis­ teilen des Magnetsystems und zu den Kontaktelementen gewährlei­ stet werden muß. Insbesondere beim Einsatz des Relais an höhe­ ren Spannungen erfordert diese Isolierung, entweder in Form entsprechender Ansätze des Spulenkörpers oder in Form zusätzli­ cher Isolierteile, einen nicht unbeachtlichen Raum im Gehäuse.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Relais der eingangs genannten Art sowie ein Herstellverfahren für dieses Relais anzugeben, bei dem unter Beibehaltung des grundsätzlichen Aufbaus eine einfache und platzsparende Verbindung von den Wicklungsenden der Spule zur Anschlußseite des Relais ermöglicht wird. Insbe­ sondere soll dabei die Isolation zwischen Spulenanschlußelemen­ ten und Magnetkreis sowie Kontaktelementen ohne zusätzlichen Raumbedarf sichergestellt werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe besitzt ein erfindungsgemäßes Relais die folgenden zusätzlichen Merkmale:

• - Die Spulenanschlußelemente sind jeweils in einer Seitenwand der Kappe isoliert von der Bodenseite bis in den Bereich der Oberseite der Kappe geführt und münden in einer nach außen offenen Vertiefung der Kappenoberseite,
• - die Stützelemente des Spulenkörpers sind in Stecköffnungen zur Kappenoberseite geführt und münden ebenfalls jeweils in einer der Vertiefungen und
• - in jeder Vertiefung ist das jeweilige Ende eines Stützelemen­ tes mit dem Ende eines Spulenanschlußelementes leitend ver­ bunden.

Bei dem erfindungsgemäßen Relais sind also die Spulenanschluß­ elemente isoliert unmittelbar in der Wand der Kappe geführt, vorzugsweise eingebettet. Dadurch ist innerhalb des Gehäuserau­ mes weder Platz für diese Spulenanschlußelemente selbst noch für zusätzliche Isolierwände erforderlich. Der Raumbedarf ist somit allein durch die Ausdehnung des Magnetsystems und des Kontaktsystems bestimmt.

Die leitende Verbindung zwischen den Enden des jeweiligen Stützelementes und des zugehörigen Spulenanschlußelementes kann grundsätzlich auf verschiedene Weise mit üblichen Verfahren hergestellt werden. In Betracht kommen dabei Schweißverbindun­ gen oder Lötverbindungen, wenn die Konstruktion so gestaltet werden kann, daß die zu verbindenden Enden für Schweißelektro­ den oder für Lötvorrichtungen zugänglich sind und gegebenen­ falls auch die Beständigkeit gegen die Löttemperatur in der Um­ gebung der Lötstelle gewährleistet ist. Besonders vorteilhaft ist jedoch eine Verbindung mittels eines Leitklebstoffes, der in die jeweilige Vertiefung eingebracht wird und bei relativ niedriger Temperatur aushärtet. Um die Isolation der Verbin­ dungsstelle nach außen zu gewährleisten, wird vorzugsweise auf die Verbindungsstelle bzw. auf den Leitklebstoff eine Isolier­ stoffschicht aufgebracht, die die Vertiefung nach außen ab­ schließt.

Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung des Relais besteht im wesentlichen aus folgenden Schritten:

• - Die Kappe wird mit den in mindestens einer Seitenwand einge­ betteten Spulenanschlußelementen, mit Vertiefungen an der Kappenoberseite im Bereich der Enden der Spulenanschlußele­ mente und mit Stecköffnungen im Bereich der Vertiefungen aus­ geformt,
• - in die offene Kappe werden das Magnetsystem und das Kontakt­ system eingesetzt, wobei im Spulenkörper eingebettete Stütz­ elemente mit freien Enden in die Stecköffnungen der Kappe eingesteckt werden, und
• - in den Vertiefungen an der Kappenoberseite wird je ein Stütz­ element mit einem Spulenanschlußelement leitend verbunden.

Soll das Gehäuse waschdicht abgeschlossen werden, so ist es von Vorteil, vor der Herstellung der leitenden Verbindung in den Vertiefungen die Bodenseite der Kappe mit Vergußmasse abzudich­ ten, wobei bis zur Aushärtung der Vergußmasse die Stecköffnun­ gen der Kappe als Lüftungslöcher dienen können. Durch Einbrin­ gen von Leitklebstoff in die Vertiefungen können dann jeweils die Stützelemente und Spulenanschlußelemente leitend verbunden, zugleich aber auch die Stecköffnungen dicht verschlossen wer­ den. Durch Aufbringen von Isolierstoff auf die leitende Verbin­ dung in den Vertiefungen können diese Vertiefungen zusätzlich abgedichtet und die leitenden Verbindungen nach außen isoliert werden.

Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 und 2 ein erfindungsgemäß gestaltetes Relais in zwei Schnittansichten, wobei die linke Hälfte von Fig. 2 einen Schnitt IIL-IIL und die rechte Hälfte einen Schnitt IIR-IIR aus Fig. 1 zeigt und

Fig. 3 ein fertig montiertes Relais in perspektivischer An­ sicht.

Das in den Fig. 1 bis 3 gezeigte Relais besitzt ein Gehäuse, das aus einer Kappe 1 mit einer geschlossenen Oberseite 2 sowie ringsum geschlossenen Seitenwänden 3 und einem als Sockel in die offene Bodenseite 4 der Kappe 1 eingesetzten Kontaktträger 5. Im unteren, der Bodenseite benachbarten Bereich des Gehäuses sind am Kontaktträger 5 befestigte Kontaktelemente 6 und 7 mit ihren Anschlußelementen 6a und 7a befestigt. Im oberen, der ge­ schlossenen Oberseite 2 der Kappe benachbarten Bereich ist ein Magnetsystem mit einer Spulenwicklung 8, einem Kern 9, einem Joch 10 und einem Anker 11 angeordnet, wobei der letztere über ein Betätigungselement 12 das Kontaktelement 7 betätigt. Der Aufbau und die Funktion des Relais an sich sind weiter nicht Gegenstand dieser Anmeldung und werden deshalb auch nicht im einzelnen beschrieben.

Die Spulenwicklung 8 sitzt auf einem Spulenkörper 13, in dessen Flansch 14 zwei drahtförmige Stützelemente 15 und 16 zum Anwic­ keln und Kontaktieren der Wicklungsenden verankert sind. Diese Stützelemente 15 und 16 sind mit ihren freien Enden jeweils durch eine Stecköffnung 17 in eine von zwei Vertiefungen 18 an der Oberseite der Kappe 1 geführt. Diese Vertiefungen 18 sind in die Oberseite 2 der Kappe eingeformt und zunächst nach außen offen, mit dem Gehäuseinneren jedoch nur über die Stecköffnun­ gen 17 verbunden.

Außerdem sind in einer der Seitenwände 3 bzw. in rippenartigen Verdickungen 19 in zwei Ecken der Seitenwand zwei Spulenan­ schlußelemente 20 eingebettet, die jeweils einen zur Bodenseite herausgeführten Anschlußstift 20a sowie einen jeweils in eine Vertiefung 18 an der Kappenoberseite mündendes Verbindungsende 20b aufweisen.

In die Vertiefungen 18 ist von außen her Leitklebstoff 21 ein­ gefüllt, welcher die Stützelemente 15 und die Spulenanschluß­ elemente 20 jeweils elektrisch leitend verbindet. Über den Leitklebstoff 21 ist eine Isolierstoffschicht 22 aufgebracht, welche das Gehäuse nach oben abschließt und isoliert.

Bei der Montage des Relais wird zunächst das Magnetsystem in die Kappe 1 eingesetzt und befestigt, wobei die Stützelemente 15 durch die Stecköffnungen 17 gesteckt werden. Durch Einsetzen des Kontaktsystems mit dem Träger 5 wird das Gehäuse zur Unter­ seite abgeschlossen. Durch Aufbringen einer Schicht Vergußmasse 23 wird das Gehäuse abgedichtet, wobei die Stecköffnungen 17 als Lüftungslöcher wirken, die beim Aushärten der Vergußmasse 23 einen Druckausgleich ermöglichen. Danach wird der erwähnte Leitklebstoff 21 in die Vertiefungen 18 eingebracht, und diese werden dann nach außen durch Einbringen der Isolierstoffschicht 22 abgeschlossen.

Fig. 3 zeigt ein fertiges Relais in perspektivischer Darstel­ lung. An der Kappe 1 sind die in der Oberseite vorgesehenen und mit der Isolierstoffschicht 22 verschlossenen Vertiefungen 18 erkennbar, in denen die Spulenanschlüsse in der vorher be­ schriebenen Weise kontaktiert wurden.

Claims (9)

1. Elektromagnetisches Relais mit folgenden Merkmalen:

• - ein Gehäuse besitzt eine Kappe (1) mit einer im wesentlichen geschlossenen Oberseite (2), geschlossenen Seitenwänden (3) und einer offenen, durch ein Bodenteil (5) verschließbaren Bodenseite (4),
• - in dem Gehäuse sind ein Kontaktsystem (5, 6, 7) mit herausge­ führten Kontaktanschlußelementen (6a, 7a) sowie ein Magnetsy­ stem (8, 9, 10, 11) angeordnet, dessen Spule (8, 13) benach­ bart zur geschlossenen Oberseite (2) der Kappe liegt, und
• - die Wicklungsenden der Spule (8) sind jeweils mit in einem Spulenkörper (13) verankerten Stützelementen (15) verbunden, welche ihrerseits elektrisch leitend mit durch die Bodenseite (4) herausgeführten Spulenanschlußelementen (20) verbunden sind,

gekennzeichnet durch die folgenden wei­ teren Merkmale:

• - die Spulenanschlußelemente (20) sind jeweils in einer Seiten­ wand (3) der Kappe (1) isoliert von der Bodenseite bis in den Bereich der Oberseite der Kappe geführt und münden in einer nach außen offenen Vertiefung (18) der Kappenoberseite (2),
• - die Stützelemente (15) des Spulenkörpers (13) sind in Steck­ öffnungen (17) zur Kappenoberseite geführt und münden eben­ falls jeweils in einer der Vertiefungen (18) und
• - in jeder Vertiefung (18) ist das jeweilige Ende eines Stütz­ elementes (15) mit dem Ende (20b) eines Spulenanschlußelemen­ tes (20) leitend verbunden.

2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Spulenanschlußelemente (20) jeweils in der Seitenwand (3) der Kappe (1) eingebettet sind.

3. Relais nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die leitende Verbindung zwi­ schen den Enden des jeweiligen Stützelementes (15) und des Spu­ lenanschlußelementes (20) durch einen die Vertiefung (18) zu­ mindest teilweise ausfüllenden Leitklebstoff (21) gebildet ist.

4. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (18) je­ weils durch eine die elektrische Verbindung zwischen Stützele­ ment (15) und Spulenanschlußelement (20) überdeckende Schicht aus Isolierstoff (22) verschlossen sind.

5. Verfahren zur Herstellung eines Relais nach einem der An­ sprüche 1 bis 4 mit folgenden Schritten:

• - die Kappe (1) wird mit den in mindestens einer Seitenwand (3) eingebetteten Spulenanschlußelementen (20), mit Vertiefungen (18) an der Kappenoberseite im Bereich der Enden der Spulen­ anschlußelemente und mit Stecköffnungen (17) im Bereich der Vertiefungen (18) ausgeformt,
• - in die offenen Kappe (1) werden das Magnetsystem (8, 9, 10, 11) und das Kontaktsystem (5, 6, 7) eingesetzt, wobei im Spu­ lenkörper (13) eingebettete Stützelemente (15) mit freien En­ den in die Stecköffnungen (17) der Kappe (1) eingesteckt wer­ den, und
• - in den Vertiefungen (18) an der Kappenoberseite wird je ein Stützelement (15) mit einem Spulenanschlußelement (20) lei­ tend verbunden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß vor der Herstellung der leitenden Ver­ bindung in den Vertiefungen (18) die Bodenseite (4) der Kappe (1) mit Vergußmasse (23) abgedichtet wird, wobei bis zur Aus­ härtung der Vergußmasse die Stecköffnungen (17) der Kappe als Lüftungslöcher dienen.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß durch Einbringen von Leitkleb­ stoff (21) in die Vertiefungen (18) jeweils die Stützelemente (15) und die Spulenanschlußelemente (20) leitend verbunden und zugleich die Stecköffnungen (17) dicht verschlossen werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefungen (18) durch Aufbringen einer Isolierstoffschicht (22) auf die leitenden Verbindungen nach oben abgeschlossen werden.