DE8816821U1 - Relais - Google Patents
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- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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-
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Description
Vertreter:
Patentanwälte
Kohler-Schwindling-Späth
Hohentwielstraße 41
7000 Stuttgart 1
Relais
Die Erfindung betrifft ein Relais mit einem Federbock, einem
an diesem befestigten Magnetsystem und einer den Federbock und das Magnetsystem abdeckenden Kappe. Derartige Relais sind bekannt. Der Federbock, der im allgemeinen ein aus Kunststoff
gespritztes Teil ist, lagert die Kontaktfedern und dient auch zur Befestigung des Magnetsystems, nämlich eines Elektromagnets
und des Ankers.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Relais der eingangs geschilderten Art zu schaffen, bei dem die Montage vereinfacht ist. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst t daß das Magnetsystem und der Federbock zusammengesteckt
sind und durch die Kappe zusammengehalten sind.
Die Kappe, die wie bei herkömmlichen Relais ebenfalls aus Kunststoff
besteht, der im allgemeinen durchsichtig ist, hält somit den Federbock und das Magnetsystem zusammen. Dies kann bei
Ausführungsformen der Erfindung ausschließlich durch mindestens
eine Wand der Kappe erfolgen, wobei die Wand eine Bewegung mindestens eines der beiden zusammengesteckten Teile im wesentlichen
rechtwinklig zur Ebene der genannten Wand verhindert, oder bei anderen Ausfüh.:ungsf ormen kann, gegebenenfalls zusätzlich
zu der soeben genannten Wirkung der Wand, an einer zu der zu verhindernden Verschieberichtung ier miteinander verbundenen
Teile parallelen Wand ein Vorsprung, vorzugsweise eine Rippe angeordnet sein, die einen Anschlag für eine unerwünschte Auseinanderbewegung
der miteinander zusammengesteckten Teile bildet. Vorteile der Erfindung liegen in der einfachen Montage.
Von Vorteil ist dabei auch, daß zwischen dem Magnetsystem und dem Federbock nicht unbedingt eine Rastverbindung geschaffen
werden muß, wodurch die Herstellung vereinfacht ist. Es kann ausreichen, wenn die Kappe noch eine geringe Beweglichkeit
zwischen dem Federbock und dem mit dem Federbock unmittelbar verbundenen Teil, i:n Ausführungsbeispiel dem Träger des Magnetsystems,
zu welchen Träger insbesondere auch der Spulenkörper
gehört, erlaubt, v.enn dafür gesorgt wird, daß das Magnet joch
bzw. Magnetjoche und der Anker eine hinreichend genau definierte Stellung haben. Eine spielfreie Anlage zwischen dem Federbock
und dem Träger des Magnetsystems kann beispielsweise dadurch sicher gestellt werden, daß die Kappe diese Taile mit einer
geringen elastischen Verformung zusammenhalt.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung entspricht die Richtung,
in der der Federbock und das Magnetsystem zusammengesteckt sind, der Aufsteckrichtung der Kappe. Die Kappe ist, wie an
sich bekannt, im aufgesteckten Zustand mit dem Federbock ver-
bunden, vorzugsweise durch eine Rastverbindung, und die der offenen Seite der Kappe abgewandte Wandung der Kappe kann in
der oben beschriebenen Weise als Anschlag für die Bewegung der:
Magnetsystems dienen.
Bei einsr anderen Ausführungsform de>r Erfindung verläuft die
Richtung, in der der Federbock und das Magnetsystem zusammengesteckt sind, rechtwinklig zu der Aufsteckrichtung der Kappe.
So können zwei parallele Seitenwände der Kappe die beiden Anschläge bilden, die das Auseinandsrgleiten des Hagnetsystems
und des Federbocks verhindern.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung liegt mindestens ein
Joch des Magnetsystems an einem die Bewegung des Jochs in der Zusammensteckrichtung begrenzenden Anschlag des Federbocks an.
Dadurch wird die Lage des genannten Jochs in der genannten Richtung bestimmt. Durch geeignete Mittel wird dafür gesorgt,
daß sich das genannte Joch nicht wesentlich von dem Anschlag
Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist mindestens ein
Joch des Magnetsystems im Federbock in einer Richtung rechtwink liy zur Zusanunensteckrichtung festgelegt. Insbesondere kann
das genannte Joch in zwei rechtwinklig zueinander verlaufenden Richtungen festgelegt sein, so daß es beim Zusammenwirken mit
der unmittelbar vorher beschriebenen Ausführungsform nur noch
in einer einzigen Richtung, nämlich entgegen der Zusairünensteckrichtung
festgelegt werden muß, um es im Federbock festzulegen. Die genannte Begrenzung rechtwinklig zur Zusanunensteckrichtung
kann hochgenau in einfacher Weise dadurch bewirkt werden, daß bei der Herstellung des Federbocks als Spritzgußteil entspre-
chende, als Anschläge wirkende Flächen formgebunden hergestellt
werden.
Häufig ist der Anker von Relais durch einen mit ihm verbundenen Achsbolzen in Aussparungen gelagert, die den beiden Enden des
Äciiäbolzsns zugscrdnet sind. Eine derartig1? Au-sführungsform
ist insbesondere bei solchen Relais üblich, bei denen der Anker im wesentlichen die Form eines H hat und einen Dauermagneten ,..
enthält. Bei einer Ausführungsform der Erfindung, die einen <i
derartigen Anker mit Achsbolzen aufweist, ist vorgesehen, daß die Aussparungen im ^ederbock vorgesehen sind und als nach
einer Seite offene Nuten oder Aussparungen ausgebildet sind, ind daß der Achsbolzen in den Muten oder Aussparungen durch
Vorsprünge, die an der Kappe vorgesehen sind, gehalten ist. Der Vorteil liegt hierbei darin, daß der Anker einfach von
einer Seite her in die Nuten oder Aussparungen mit seinem Achsbolzen eingesetzt werden kann, wobei diese am Federbock vorgesehenen
Nuten oder Aussparungen nicht so ausgebildet sind, daß »ie für sich sllsin eins unverlierbare Befestigung ermöglichen.
Diese unverlierbare Befestigung wird erst durch die Vorsprünge an der Kappe bewirkt. Durch diese Maßnahmen wird das Zusammenstecken
des Magnetsystems und des Federbocks weiter erleichtert.
Bei Ausführungsformen der Erfindung ist mindestens ein Teil
des Magnetsystems durch einen Vorsprung, der an der Kappe vor- |
gesehen ist, gehalten. Vorzugsweise kann hierzu der gleiche |
Vorsprung dienen, der auch zum Halten des Ankers verwendet wird. %
Vorzugsweise ist, wie bei einer Ausführungsform der Erfindung
vorgesehen, der Vorsprung als Rippe ausgebildet, die Vorzugs- : weise in Aufsteckrichtung der Kappe verläuft. Eine Rippe läßt
sich in einem Spritzgußteil besonders einfach verwirklichen.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist das der offenen
Seite der Kappe zugewandte Ende der Rippe hinterschnitten und untergreift einen Vorsprung am Federbock. Dadurch wird einem
Aufweiten der Kappe ein Widerstand entgegengesetzt, so daß es leichter möglich ist, die Dichtheit der Kanns r.u gewährleisten,
falls dies nötig ist. Dadurch, daß das Aufweiten der Kappe in der geschilderten Weise verhindert oder erschwert wird, wird
auch einem Außer-Eingriff-Kommen der Rippe mit den Teilen, die sie halten soll, entgegengewirkt.
Bei einem Relais, insbesondere einem solchen der oben beschrinbenen
Art, mit einem H-förmigen Anker, der mit Magnet Jochen zusammenwirkt, ist bei einer auch selbständig schutzfähige
Erfindung vorgesehen, daß die Magnetjoche und/oder der Anker
an ihren miteinander zur Anlage kommenden Teilen zur Bildung einer möglichst dichten Anlage abgeschrägt sind und gleichzeitig
zur Schaffung einer Punkt- oder Linienberührung gekrümmt sind.
Bei herkömmlichen Relais findet zwischen Anker und Joch im allgemeinen eine Punktberührung statt, wobei bereits im kurzen
j] Abstand von der Stelle der punktförmigen Berührung der Abstand
zwischen den beiden Teilen des Magnetkreises (Joch, Anker) rasch zunimmt, so daß der magnetische Widerstand im Bereich
dieser punktförmigen Berührung verhältnismäßig hoch ist. Demgegenüber
ist bei der soeben beschriebenen Ausfuhrungsform deswegen, weil die Teile abgeschrägt und gekrümmt sind, zwar
ebenfalls nur eine Punktberührung, allenfalls eine Linienberührung, gegeben, jedoch entfernen sich mit zunehmendem Abstand
von der Stelle dieser Berühung die beiden Teile dieses Magnetkreises nicht so rasch voneinander wie beim Stand der Technik.
Daher ist der magnetische Widerstand im Bereich dieser punktför-
migen Berührung gegenüber dem Stand der Technik stark verringert. Dadurch steigen die Haltekräfte.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der
Erfindung anhand der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten
zeigt, und aus den Ansprüchen. Die einzelnen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination
bei einer Ausführungsform der Erfindung verwirklicht
sein. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht eines Beispiels eines Relais bei entfernter Kappe, teilweise aufgebrochen,
Fig. 2 eine Einzelheit des Federbocks, der teilweise aufgebrochen daroestellt ist,
Fig. 3 eine Seitenansicht des Magnetsystems in der Blickrichtung der Fig. 1,
Fig. 4 eine Einzelheit des Ankers im Schnitt entsprechend der Linie IV-IV in Fig. 3,
Fig. 5 eine Ansicht des Magnetsystems in Richtung des Pfeils V in Fig. 3,
Fig. 6 eine Seitenansicht der Kappe in Blickrichtung der Fig. 1, gegenüber Fig. 1 um 90°
gedreht,
Fig. 7 einen Schnitt entsprechend der Linie VII-VII in Fig. 6, teilweise aufgebrochen.
Fig. 8 eine vereinfachte Draufsicht auf die Kappe, teilweise aufgebrochen.
In einem Träger 1 des Magnetsystems sind die insgesamt drei
Anschlußkontakte 2 einer Magnetspule 4 befestigt, die auf einem Spulenkörper 5 angeordnet ist, der Teil des Trägers 1 ist. Der
Träger 1 besteht aus Kunststoff und ist im Spritzguß hergestellt- Eine in Längsrichtung der Magnetspule 4 verlaufende
zentrisohe Aussparung 6 nimmt die parallel zueinander verlaufen den und dicht aneinander anliegenden Abschnitte der beiden
Jochteile 8 und 9 des Magnetsystems auf. Ein Anker 12 weist in bekannter Weise zwei aus Weicheisen bestehende Ankerplatten 13
und 14 auf, die parall zueinander angeordnet sind und zwischen denen ein Permanentmagnet 16 angeordnet ist. Die Teile 13, 14
und 16 sind innerhalb eines Kunststoffteils 18 angeordnet, das zwei Lagerbolzen 20 aufweist, mit denen der Anker 12 schwenkbar
in einem Federbock 22 gelagert ist. Im Federbock 22 sind zwei feste Kontaktstücke 24 und ein zwischen diesen angeordnetes
bewegliches Kontaktstück 26 befestigt. Das Kontaktstück 26 wird von einem im oberen Bereich (in der Ansicht der Fig. 1)
des Relais angeordneten Betätiger 28 betätigt, der mit einer nach oben weisenden Zunge 30 des Kunststoffteils 18 des Ankers
12 in Eingriff ist. Eine Handhabe 32 des Betätigers 28 ragt durch eine Aussparung 34 einer Kappe 36 (siehe Fig. 6 bis 8),
die in Fig. 1 nicht dargestellt ist, heraus, so daß das Relais im stromlosen Zustand umgeschaltet werden kann. Anschlüsse 38
der Kontakte 24 und 26 ragen über die Unterseite des Federbockf 22 hinaus.
Die im Inneren der zentralen Aussparung 26 liegenden Abschnitte
der Jochteile 8 und 9 sind in Längsrichtung gegeneinander ver-
schiebbar, also nicht mit großer Kraft eingepreßt, und außerdem durch ein geringes Übermaß der Aussparung 6 auch rechtwinklig
zur Ebene der Fig. 1 relativ zueinander etwas verschiebbar.
Die mit Anker 12 zusammenwirkenden Joche 40 und 41, die parallel
zu den im Inneren der Aussparung 6 verlaufenden Abschnitten verlaufende Endabschnitte der Jochteile 8 und 9 bilden, liegen
im zusammengebauten Zustand des Relais an Flächen des Federbocks
22 an. Und zwar liegen die parallel zur Zeichenebene der Fig. und 3 und rechtwinklig zur Zeichenebene der Fig. 5 verlaufenden
Flächen 42 und 44 der Joche 40 bzw. 41 an nicht gezeigten Flächen im Federbock 22 an. Die den genannten Flächen der Joche
abgewandten Flächen 50 und 52 liegen an entsprechenden Flächen 16 bzw. 48 des Federbocks 22 an. Durch die genannten Flächen
des Federbocks 22 werden die Joche 40 und 41 rechtwinklig zur Zeichenebene der Fig. 1 in einer genau definierten Stellung
relativ zum Federbock 22 gehalten. In ähnlicher Weise liegen in Fig. 1, 3 und 5 rechtwinklig zur Zeichenebene verlaufende
Flächen 54 und 56 des Jochs 40 an in Fig. 2 rechtwinklig zur Zeichenebene verlaufenden Flächen 58 bzw. 60 des Federbocks
an, und entsprechende Flächen 62 und 64 des Jochs 41 liegen an ( zugeordneten Flächen 66 und 68 des Federbocks 22 an, wodurch
die Joche 40 und 41 in der Darstellung der Fig. 1 und 2 bezüglich einer Bewegung von oben nach unten und umgekehrt eindeutig
festgelegt sind. Schließlich liegen im zusammengebauten Zustand die in Fig. 1 und 3 nach rechts weisenden Flächen 70 und 72,
die eben sind, an zugeordneten Flächen 74 und 76 des Federbocks 22 an. Die Anlage der genannten Flächen 70 und 72 an den Flächen
74 und 76 wird im Beispiel dadurch gesichert, daß bei aufgesteckter Kappe 36 je eine parallel zur Aufsteckrichtung verlaufende
Rippe 80 bzw. 82, die an der Innenseite von zwei parallel zueinander verlaufenden Wänden 84 und 86 der Kappe 36 angeordnet
·· ■··· &eegr; m t
sind, an den den Flächen 70 bzw. 72 abgewandten Flächen 88 und
90 der Joche 40 und 41 anliegen. Auf diese Weise sind die zum Zusammenwirken mit dem Anker bestimmten Teile des Magnetkreises,
nämlich die Joche 40 und 41 relativ zum Federbock 22 weitgehend spielfrei festgelegt.
Der Federbock 22 weist an seinem unteren Ende eine Zunge 100
auf, die in eine einseitig offene Nut 102 an der Unterseite des Trägers 1 eingreift. Die Zunge 100 und die Nut 101 dienen
als Führung beim Zusammenstecken des Trägers 1 und des Federbocks 22, um den Zusammenbau zu erleichtern. Um das Einführen
der Joche 40 und 41 in den Federbock 22 zu erleichtern, sind im Bereich der Flächen 46, 58, 60, 48, 66, 68 schräge Führungsflächen 104 und 2 06 vorhanden.
Beim Zusammenschieben des Trägers 1 des Magnetsystems und des Federbocks gelangt auch der Anker 12, der in der Ansicht der
Fig. 3 dank des Dauermagneten 16 an den Jochen hafte'*,, in Eingriff
mit dem Federbock, und zwar gelangen die Achsbolzen 20 in Eingriff mit je einer einseitig offenen Nut 110, deren Ende
abgerundet ist. Die Nut 110 dient als Lagerung für den Anker 12. Das Herausgleiten der Achsbolzen 20 aus der Nut 110 wird
bei aufgeschobener Kappe 36 durch die Rippen 80 und 82 verhindert, deren Lage bei aufgeschobener Kappe in Fig. 1 im Bereich
des Achsbolzens und des unteren Jochs strichpunktiert angedeutet ist.
Bei aufgeschobener Kappe haben die Lagerbolzen 20 noch etwas Spiel, insbesondere in waagerechter Richtung in Fig. 1 und
Fig. 2, damit eine gleichzeitige Anlage der beiden Ankerplatten an je einem der Joche möglich ist, wie dies in Fig. 1 gezeigt
ist, ohne daß die Anordnung statisch unbestimmt wird. Dadurch
können Toleranzen bei der Herstellung des Relais ausgeglichen werden.
Wie Fig. 4 stark übertrieben zeigt, sind die mit den Jochen und 41 zusammenwirkenden Flächen 120 der Ankerplatten ballig
gekrümmt. Außerdem sind in der Ansicht der Fig. 1 und 3 diese Flächen 120 nicht parallel zueinander, sondern verlaufen in der
Weise etwas schräg, daß diese Flächen 120 parallel oder nahezu parallel zu derjenigen Fläche des Jochs verlaufen, an der sie
jeweils anliegen. Dadurch ergibt sich eine Punktberührung oder Linienberührung mit verhältnismäßig geringem magnetischem Widerstand,
wie eingangs erläutert wurde.
Bei der in den Fig. 6 bis 8 gezeigten Gehäusekappe sind die Rippen 80 und 82 an ihrem dem offenen Ende der Kappe zugewandten
Ende hinterschnitten und bilden dadurch Vorsprünge 140, die bei aufgesteckter Kappe parallel zur Zeichenebene der Fig. 2
verlaufende Wandteile 142 des Federbocks 22 hintergreifen. Dadurch wird einem Aufweiten der Seitenwände 84 und 86 in der
Darstellung nach oben bzw. unten vorgebeugt. An der Außenseite der Seitenwand IbO (Fig. 2) des Federbocks und der dem Betrachter
abgewandten Seitenwand sind Rastnasen 151 Vorhände.i, die bei
aufgeschobener Kappe in an der Innenseite der Wände 84 und 86 vorgesehene Vertiefungen 152 eingreifen und dadurch die Kappe
festhalten.
Bei aufgeschobener Kappe liegt diese im Bereich ihres offenen
Endes an einem umlaufenden Rand 56 des Trägers 1 und 158 des Federbocks weitgehend an. Der Federbock und der Träger können
sich in Längsrichtung (Fig. 1 in waagerechter Richtung) relativ zur Kappe geringfügig bewegen. Dadurch kann sich auch die Lage
der Rippen 80 und 82 relativ zu dem Federbock verändern und
somit können sich die Joche im gleichen Ausmaß in waagerechter Richtung in Fig. 1 relativ zum Federbock 22 bewegen, niefüs
geringe Spiel beeinträchtigt jedoch nicht die Funktionsfähigkei
des Relais.
Wenn die Bewegungsmöglichkeit der Kappe relativ zum Federbock eingeschränkt werden soll, können hierzu vorteilhaft an der
Kappe vorzugsweise in deren oberem Bereich nahe den Wänden 84 und 86 Vorsprünge 154 vorgesehen sein, die den Federbock an
Flächen 156 abstützen, die den Flächen 74 und 76 abgewandt sind. Bei anderen Ausführungsformen kCjinen anst tt der Vorsprünge
110 parallel zu den Rippen 80 und 82 verlaufende Rippen vorgesehen sein, die sich im wesentlichen über die ganze Höhe
der Kappe erstrecken.
Die Flächen 46, 48, 58, 66, 60, 68, 74, 76 des Federbocks 22
und die in Fig. 2 nicht gezeigten spiegelsymmetrisch dazu angeordneten Flächen, die u. a. mit den Flächen 42, 44 der
Joche 40, 41 zusammenwirken, werden durch ein einziges Teil det
Spritzgußform, also formgebunden, erzeugt.
Im Beispiel hat das vollständige Relais mit aufgesteckter Kappe
eine Länge von 37 mm, eine Breite von etwa 12 mm und eine Höhe (ohne Anschlüsse) von etwa 24 mm. Bei der gezeigten Ausführung=
form ist es zum Schalten von Wechselstrom bis zu einer Stromstärke
von 16 A. Die Betriebsspannung der Magnetspule wird den Erfordernissen entsprechend angepaßt und beträgt im Beispiel
etwa 60 V.
Claims (11)
1. Relais mir einem Federbock (22), einem an diesem befestigten
Magnetsystem und einer den Federbock (22) und das Magnetsystem abdeckenden Rappe (36), dadurch gekennzeichnet,
da£ das Magnetsystem und uei Fedeiuüük (22} zusammengesteckt
sind und durch die Kappe (36) zusammengehalten sind.
2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung, in der der Federbock (22) und das Magnetsystem
zusammengesteckt sind, der Aufsteckrichtung der Kappe (36) entspricht.
3. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung, in der der Federbock (22) und das Magnetsystem
zusammengesteckt sind, rechtwinklig zur Aufsteckrichtung
der Kappe (36) verläuft.
4. Relais nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Joch (40,41) des Magnetsystems
an einem Anschlag des Federbocks (22) anliegt, welcher Anschlag die Bewegung des Jochs (40,41) in der
Zusammensteckrichtung begrenzt.
5. Relais nach einem der vorhergshenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens ein Joch (40,41) des Magnetsystems im Federbock (22) in einer Richtung rechtwinklig
zur Zusammensteckrichtung festgelegt ist.
6. Relais nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Anker (12), der durch einen mit ihm verbundenen Achsbolzen
• · I
(20) in Aussparungen gelagert ist, die den beiden Enden des Achsbolzens zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß
die Aussparungen (110) im Federbock (22) vorgesehen sind und als nach einer Seite offene Nuten oder Aussparungen
ausgebildet sind, und daß der Achsbolzen (20) in den Nuten oder Aussparungen durch einwn Vorsprung, dsr an dsr Kapp"
(36) vorgesehen ist, gehalten ist.
7. Relais nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil des Magnetsystems
durch einen Vorsprung, der an der Kappe (36) vorgesehen ist, gehalten ist.
8. Relais nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Kappe (36) ein Vorsprung (154)
vorgesehen sein, der den Federbock (22) an einer Fläche (156) abstützt, die dem Magnetsystem abgewandt ist.
3. Relais nach einem der Ansprüche S i>is S, dadurch gejcsr.nzeichnet,
daß der Vorsprung als Rippe ausgebildet ist, die vorzugsweise in Aufsteckrichtung der Kappe (36) verläuft.
10. Relais nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß das der offenen Seite der Kappe (36) zugewandte Ende einer Rippe (80,82) hinterschnitten ist und
einen Vorsprung (Wandteil 142) am Federbock (22) untergreift.
11. Relais, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
mit einem H-förmigen Anker (12), der mit MagnetJochen
(40,41) zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die
Magnetjoche und/oder der Ankpr (12) an ihren miteinander zur Anlage kommenden Teilen zur Bildung einer möglichst
dichten Anlage abgeschrägt sind und gleichzeitig zur Schaf fung einer Punkt oder Linienberührung gekrümmt sind.
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