DE4115092A1 - Elektromagnetisches schaltrelais fuer leiterplattenmontage - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektromagnetisches Schaltrelais für Leiterplattenmontage gemäß dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1. Bei Schaltgeräten dieser Art handelt es sich um Klein- bzw. Kleinstrelais, deren Grundstruktur neben einer notwendigen Niedrigbauhöhe noch hinreichend Raum aufzuweisen hat für die Unterbringung des Magnet- und Kontaktsystems sowie den Raum für die erforderlichen Luft- und Kriechstrecken optimal zu nutzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Relais der vorbezeichneten Art die Einbaumöglichkeiten generell zu erweitern und für diesen Zweck eine an sich bekannte, generelle niedrige Bauhöhe zu verwenden. Diese soll auf 15 mm reduziert werden, die Kriech- und Luftstrecken sollen mindesten 8 mm betragen, das Gerät soll, wie üblich wasch­ dicht sein und einen 3. Spulenanschluß ermöglichen.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 näher bezeichneten Merkmale bzw. Schritte gelöst. Insbe­ sondere ist in der Grundausstattung eines solchen Relais als Voraussetzung vorgesehen, daß in Abkehr der herkömm­ lichen Ausführung der Magnetantrieb im Einbau um 180° ge­ dreht wird, um möglichst viel Wickelraum zu erhalten und eine Ankeranordnung zu erhalten, die eine einfache und auch auf die Dauer zuverlässige Bewegungsübertragung auf die Kontaktfedern zulassen.

Eine derartige Lösung sieht demnach in räumlicher Hinsicht auch vor, daß die Polfläche des Kerns und der Teil des Ankers, welcher der Polfläche zugewandt ist, im Bereich der Sockelbasis angeordnet sind. Zu diesem Zweck ist die Spule mit ihrer Halterung zwischen zwei vom Sockel aus aufgerich­ teten Wandpfeilern befestigt. Es ist ferner vorgesehen, daß die Schaltfeder in Höhe der Kontakte mittels eines gabelför­ migen Betätigungsgliedes geschaltet wird, dessen freie, den Kontakten abgewandten Gabelenden mit dem Anker beweglich ver­ bunden sind.

Die Erfindung geht bei dieser Anordnung von der Erkenntnis aus, daß es zweckmäßig ist, die Gesamtstruktur eines sol­ chen Relais auch bei möglichen Varianten im Hinblick auf die räumliche Beziehung zwischen Magnetantrieb und Kon­ taktsatz beizubehalten, wobei die Alternative in der Formgebung der Schaltfeder und des dazugehörigen Betäti­ gungsgliedes den jeweiligen Voraussetzungen in konstruk­ tiver Hinsicht und in bezug auf die Zweckmäßigkeit ent­ spricht.

Diese Anordnung ist vorteilhaft und in der Fertigung wirt­ schaftlich. Solche Erfordernisse ergeben sich aus der Tatsache, daß es sich bei Schaltrelais der genannten Art um einen ausgesprochenen Massenartikel handelt, bei dem jede Möglichkeit einer Vereinfachung von Fertigungs­ schritten auch entsprechend kostensparend sich auswirken soll.

In diesem Zusammenhang sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung, die neben dem einfachen Gesamtaufbau eines Relais auch eine problemlose Justage ermöglichen, in den Unteransprüchen enthalten. Hervorzuheben sind dabei die Merkmale des Anspruchs 5, welche in idealer Weise die Möglichkeit eröffnen, die Kontakt- und Schaltfedern und damit auch insbesondere die Anordnung des Betätigungs­ gliedes in einer echten Alternative aufzuzeigen.

Einzelheiten der Erfindung sind in der beigefügten Zeichnung veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. 1 ein Schnittbild des Schaltrelais,

Fig. 2 ein Schnittbild des Schaltrelais in einer abgewan­ delten Ausführung nach Fig. 1,

Fig. 3 a, b- und e, f-Formen von Schaltfedern und c, d und g, h angedeutete Auswirkungen von Schaltvorgängen.

Bei dem Schaltrelais nach Fig. 1 und 2 handelt es sich um ein Klappankerrelais, geeignet für besonders kleine Abmessungen für Leiterplattenmontage.

Mit 1 ist insgesamt das Schaltrelais bezeichnet, welches aus dem Sockel 2, der Spule mit Spulenkörper 3, dem Kern 4, dem Joch 5 und der Ankerhaltefeder 6 besteht. Zu den konstruk­ tiven Bauteilen gehören ferner der Anker 7 sowie das an diesem angelenkte gabelförmige Betätigungsglied 8.

Die Anschlußpins 9 und 10 bilden zusammen mit Spule und Spulenkörper 3 eine bauliche Einheit. Der Kontaktsatz be­ steht bei dem dargestellten Umschaltkontakt aus zwei Kontakt­ trägern 11, 12 mit den Kontakten 13 und 14 und der beweglichen Kontaktfeder 15 mit dem Kontakt 16.

Die bewegliche Kontaktfeder 15 ist mit dem Anker 7 über das Betätigungsglied 8 gelenkig verbunden. Das Schaltrelais wird durch die Kappe 17 geschlossen und ist gegen äußere Einwir­ kungen geschützt.

Nach der Ausführung gemäß Fig. 1 greift das gabelförmige Be­ tätigungsglied 8 mit seinen freien Gabelenden in Höhe des Kon­ taktes 16 an und bewirkt durch Bewegung des Ankers 7 in Rich­ tung zur Polfläche 18 jeweils eine Schaltung.

Die gabelförmige Ausgestaltung des Betätigungsgliedes 8 richtet sich nach der Formgebung der beweglichen Kontakt­ feder 15. Die Kappe 17 gewährleistet einen Schutz gegen äußere Einflüsse. Sie weist ferner eine nach innen weisende U-förmige Trennrippe 19 auf, welche den Kontaktträger 11 um­ gibt und die hier erforderlichen Kriech- und Luftstrecken zuverlässig hervorbringt. Der Kontaktträger 11 ist somit beim Justier- bzw. Einstellvorgang frei zugängig und erhält erst beim Aufstecken der Kappe 17 die geforderten Sicherheitsab­ stände.

Die Fig. 3 veranschaulicht verschiedene Varianten der beweg­ lichen Kontaktfeder 15, falls aus konstruktiven oder aus Grün­ den der Zweckmäßigkeit eine bestimmte Federungseigenschaft er­ forderlich wird. Eine solche ist z. B. notwendig zum Kompensieren des Kontaktabbrandes.

Die Variante nach a) zeigt eine T-Form der beweglichen Kontakt­ feder 15 mit beiderseits des Kontaktes 16 angeordneten Aussparungen 20, in die die Zapfen 21 des gabelförmigen Teils des Be­ tätigungsgliedes 8 gelenkig eingreifen.

Dem gegenüber zeigt die Variante nach b) eine Ausführung auf, welche den Nachlauf der Kontaktfeder 15, falls erfor­ derlich, vergrößert. Diese Situation ist bei c) angedeutet. Dieses Bild zeigt die Enden des gabelförmigen Teiles des Be­ tätigungsgliedes 8, und zwar im Ruhezustand, dabei sind die Kontakte 13 und 16 geschlossen. Im geschalteten Zustand, da­ gegen sind die Kontakte 14 und 16 geschlossen.

Die beiden gabelförmigen Arme des Betätigungsgliedes 8 bewegen die T-förmig angeordneten Federzungen mit den identischen Aus­ sparungen 20 Fig. 3 (a bis c) und diese erfüllen die wichtige Funktion des Nachfederns, einmal beim Öffnen des Öffner­ kontaktes und einmal beim Schließen des Schließerkontaktes.

Dieses mögliche Nachfedern der beweglichen Kontaktfeder 15 ergibt die erforderliche sog. Schaltsicherheit und schafft die Abbrandreserve der Schaltstücke.

In den Ausführungsbeispielen e) und f) wirkt die unsymme­ trische Ausgestaltung der Federzapfen zusätzlich aufgrund der zweiseitigen Betätigung zu einer Torsions- und Relativ­ bewegung der Schaltstücke zueinander, wie in Fig. 3 g) und h) angedeutet. Diese Art der Kontaktstückbewegung ergibt einen positiven Selbstreinigungs- und Abreißeffekt und er­ höht damit die Schaltstücklebensdauer.

Bleibt noch zu erläutern, daß nach Fig. 2 die Möglichkeit angedeutet ist, daß im Vergleich zu Fig. 1 unter unver­ änderter Beibehaltung des Magnetsystems und gleichen Ab­ messungen des Gehäuses die Schaltanordnung in Abkehr zum Durchführungsbeispiel gem. Fig. 1 als 2-poliger Umschalter ausgelegt ist. Dazu ist vorgegeben, daß zwei durch einen Mittelsteg 21 für sich getrennte Kontaktfedern 22, 23, 24 vorgesehen sind und das gabelförmige Betätigungsglied 25 oberhalb der Kontakte 26, 27, 28 an den beiden identischen Schaltfedern 23 angreift.

Diese Kontaktsätze sind in herkömmlicherweise aufgebaut, sie bestehen aus gegen Anschläge 29 vorgespannte Federn 22 und 24 und der Schaltfeder 23. Stege 30 und 31, die im Be­ reich des gabelförmigen Betätigungsgliedes 25 an der Innen­ seite der Kappe 17 angeformt oder als Winkelansatz einer Trenn­ rippe 32 ausgebildet sind, dienen der Vergrößerung der Kriech­ strecken.

Claims (6)

1. Elektromagnetisches Schaltrelais für Leiterplatten­ montage zum Schalten großer Ströme, vorzugsweise in Haushaltsgeräten, mit einem mittels einer Kappe ab­ deckbaren Sockel mit einer zu diesem senkrecht ange­ ordnete Spule und parallel zur Spule angeordneten Kontaktteilen, dadurch gekennzeichnet, daß die Pol­ fläche (17) des Kerns (4) und der dazu korrespon­ dierende Teil des Ankers (7) im Bereich der Basis des Sockels (2) angeordnet sind und die Schaltfeder (15) in Höhe der Kontakte (16) mittels eines gabelför­ migen Betätigungsgliedes (8) geschaltet wird, dessen freies, diesen Kontakten (16) abgewandtes Ende (33) mit dem Anker (7) gelenkig verbunden ist.

2. Schaltrelais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltfeder (15) im Bereich der Kontakte (16) grundsätzlich eine T-Form besitzt, mit An- bzw. Aus­ formungen - Aussparungen (20) - die eine Anlenkung des Betätigungsgliedes (8) im Bereich der Kontakte (16) ermöglicht und die Federeigenschaften so zu verändern in der Lage sind, die den Erfordernissen eines Nach­ laufweges entsprechen.

3. Schaltrelais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltfeder (15) im Bereich der Kontakte (16) symmetrisch ausgeformt ist (Fig. 3).

4. Schaltrelais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltfeder (15) im Bereich der Kontakte (16) asymmetrisch ausgeformt ist (Fig. 3).

5. Schaltrelais, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei durch einen Mittelsteg (21) für sich ge­ trennte Kontaktfedern (22, 23, 24) vorgesehen sind und das gabelförmige Betätigungsglied (25) oberhalb der Kon­ takte (26, 27, 28) an den beiden identischen Schalt­ federn (23) angreift (Fig. 2).

6. Schaltrelais, nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an der Kappe (17) eine nach innen ab­ stehende, U-förmige Trennrippe (32) angeformt ist, welche den Kontaktträger (24) und den daran befestig­ ten Kontakt (28) umfaßt.