DE4115092C2 - Elektromagnetisches Schaltrelais für Leiterplattenmontage - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektromagnetisches Schaltrelais für Leiterplattenmontage gemäß dem Oberbegriff 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 erforderliche Luft- und Kriechstrecken optimal zu nutzen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Relais der vorbezeichneten Art generell bei niedriger Bauhöhe die Schaltsicherheit zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 näher bezeichneten Merkmale bzw. Schritte gelöst. Insbesondere ist in der Grundausstattung eines solchen Relais als Voraussetzung vorgesehen, daß in Abkehr der herkömmlichen Ausführung der Magnetantrieb im Einbau um 180° gedreht 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 zuläßt.

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 aufgerichteten Wandpfeilern befestigt. Es ist ferner vorgesehen, daß die Schaltfeder in Höhe der Kontakte mittels eines gabelförmigen Betätigungsgliedes geschaltet wird, dessen freie, den Kontakten abgewandten Gabelenden mit dem Anker beweglich verbunden ist.

Das DE-Gebrauchsmuster 84 12 246 beschreibt ein Kleinstrelais, welches ein gabelförmiges Betätigungsglied besitzt, dessen Ende gelenkig mit dem Anker verbunden ist. Diese Ausführung hat mit dem Anmeldungsgegenstand jedoch keine Berührungspunkte, da die gabelförmige Ausbildung des Betätigungsgliedes nur dem Zweck der Betätigung von zwei galvanisch getrennten Umschaltkontaktträgern dient.

Weiterhin ist in der DD-Patentanschrift 265732 ein Kontaktfedersatz für Relais beschrieben, bei dem die aktive Kontaktfeder symmetrisch zu ihrer Längsachse angeordnete Federarme aufweist und die freien Enden der Federarme die Angriffszonen des Betätigungselementes bilden. Die Federarme sind dabei parallel zur Federlängsachse angeordnet und im mittleren Drittel der wirksamen Federlänge mit dem axialen Teil der aktiven Kontaktfeder verbunden und die Angriffsstellen des Betätigungselementes liegen im oberen Drittel der wirksamen Federlänge.

Für den Anmeldegegenstand ist diese Anordnung ebenfalls ohne Bedeutung, weil sie ausschließlich den Zweck einer ausreichenden Überfederung der aktiven Kontaktfeder sicherstellen soll.

Die Erfindung geht bei dieser Anordnung von der Erkenntnis aus, daß es zweckmäßig ist, die Gesamtstruktur eines solchen Relais auch bei möglichen Varianten in Hinblick auf die räumliche Beziehung zwischen Magnetantrieb und Kontaktsatz beizubehalten, wobei die Alternative in der Formgebung der Schaltfeder und des dazugehörigen Betätigungsgliedes den jeweiligen Voraussetzungen in konstruktiver Hinsicht und in bezug auf die Zweckmäßigkeit entspricht.

Diese Anordnung ist vorteilhaft und in der Fertigung wirtschaftlich. 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 Fertigungsschritten auch entsprechend kostensparend sich auswirken soll.

Einzelheiten der Erfindung sind in der beigefügten Zeichnung veranschaulicht. Es zeigt

Fig. 1 ein Schnittbild des Schaltrelais

Fig. 2 a und b Formen von Schaltfedern und c und d angedeutete Auswirkungen von Schaltvorgängen.

Bei dem Schaltrelais nach Fig. 1 handelt es sich um Klappankerrelais, geeignet für besondere kleine Abmessungen für Leiterplattenmontage.

Mit 1 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 konstruktiven Bauteilen gehören ferner der Anker 7, sowie das an diesem angelenkte gabelförmige Betätigungsglied 8.

Die Anschlußstifte 9 bilden zusammen mit Spule und Spulenkörper 3 eine bauliche Einheit. Der Kontaktsatz besteht bei dem dargestellten Umschaltkontakt aus zwei Kontaktträgern 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 Einwirkungen geschützt.

Nach der Ausführung gemäß Fig. 1 greift das gabelförmige Betätigungsglied 8 mit seinen freien Gabelenden in Höhe des Kontaktes 16 an und bewirkt durch Bewegung des Ankers 7 in Richtung zur Polfläche 18 jeweils eine Schaltung.

Die gabelförmige Ausgestaltung des Betätigungsgliedes 8 richtet sich nach der Formgebung der beweglichen Kontaktfeder 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 umgibt 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 Sicherheitsabstände.

Die Fig. 2 veranschaulicht verschiedene Varianten der beweglichen Kontaktfeder 15, falls aus konstruktiven oder aus Gründen der Zweckmäßigkeit eine bestimmte Federungseigenschaft erforderlich wird. Eine solche ist z. B. notwendig zum Kompensieren des Kontaktabbrandes.

Die Variante nach a) zeigt eine T-Form der beweglichen Kontaktfeder 15 mit beiderseits des Kontaktes 16 angeordneten unsymmetrischen Aussparungen 20, in die die Zapfen 21 des gabelförmigen Betätigungsgliedes 8 derart gelenkig eingreifen, daß es zusätzlich zur zweiseitigen Betätigung im Augenblick der körperlichen Berührung der Schaltstücke zu einer Torsions- und Relativbewegung (Kontaktstückwälzen), wie in Fig. 2c) und d) angedeutet, kommt. Diese Art der Schaltstückbewegung ergibt einen positiven Abreißeffekt bei einer eventuellen Schaltstückverschweißung bzw. -verklebung und erhöht somit die Schaltstück-Lebensdauer.

Dem gegenüber zeigt die Variante nach b) eine Ausführung auf, welche den Nachlauf der Kontaktfeder 15 und die bereits unter Variante a) beschriebene Torsions- und Relativbewegung der Schaltstücke aufgrund ihrer weicheren Schalt- bzw. Federungscharakteristik erheblich vergrößert.

Diese zusätzlich zur normalen Schaltbewegung der Kontaktfeder 15 gewollten Bewegungen der Schaltstücke ergeben die sogenannte Schaltsicherheit und schaffen die nötigen Abbrandreserven für eine große Lebensdauer des Relais.

Der Kontaktsatz ist in herkömmlicher Weise angeordnet, er ist als Wechsler mit den Kontaktträgern 11, 12 und der Schaltfeder 15 mittels Stege, die im Bereich des Sockelgrundes 2 angeordnet sind. Unter Berücksichtigung der erforderlichen Kriech- und Luftstrecken befestigt.

Claims (3)

1. Elektromagnetisches Schaltrelais für Leiterplattenmontage zum Schalten großer Ströme, vorzugsweise in Haushaltgeräten, mit einem mittels einer Kappe abdeckbaren Sockel mit einer zu diesem senkrecht angeordneten Spule und parallel zur Spule angeordneten Kontaktteilen, sowie einem parallel zur Spule angeordnetem Kern, mit Polfläche und dem korrespondierenden Teil des Ankers, zur Basis des Sockels zeigend, wobei die Schaltfeder mittels eines gabelförmigen Betätigungsgliedes geschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das gabelförmige Betätigungsglied (8) in Höhe der Kontakte (16) durch Aussparungen (20) an die Schaltfeder (15) angelenkt ist, wobei die im Bereich der Kontakte (16) grundsätzlich als T-Form ausgebildete Schaltfeder (15) asymmetrisch ausgeführt, und daß das den Kontakten (16) abgewandte Ende (33) des Betätigungsgliedes (8) mit dem Anker (7) gelenkig verbunden ist.

2. Schaltkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die als T-Form ausgebildete Schaltfeder (15) durch ungleich geformte seitliche Mitnehmerstege, die mit Aussparungen (20) versehen sind, asymmetrisch gestaltet ist, wobei die Mitnehmerstege mit den Aussparungen (20) derart ausgeformt sind, daß die Federeigenschaften so verändert werden, daß sie den Erfordernissen einer unsymmetrischen Charakteristik des Nachlauf entsprechen und dadurch eine Wälzbewegung der Schaltstücke bei der Kontaktgabe zur Folge hat.

3. Schaltrelais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Kappe (17) eine nach innen abstehende U-förmige Trennrippe (19) angeformt ist, welche den Kontaktträger (11) und den daran befestigten Kontakt (13) umfaßt.