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Publication number: DEM0019684MA
Authority: DE

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 12. August 1953 Bekanntgemacht am 29. Dezember 1955

DEUTSCHES PATENTAMT

Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Schaltvorrichtung, insbesondere Relais, mit vom Schnei danker über Stege betätigten Kontaktfedersätzen.

Es sind: elektromagnetische Schaltvorrichtungeni bekannt, deren Magnetkreis aus einem E-förmigen Stanzteil besteht. Die Schenkel dieses Stanzteiles, liegen in einer Ebene, und der magnetische Kreis wird; an den freien, Schenkelenden, durch einen ίο Anker geschlossen. Auf den beiden äußeren Schenkeln ist jeweils ein Kontaktfedersatz seitlich der Magnetspule angeordnet. Die beweglichen Kontaktfedern werden; dabei vom dem Anker über kamm artige Betätigüngsstege gesteuert. Derartige Anordnungen besitzen, zwar¹ infolge des E-förtnigen¹ Magnetkreises. einen guten: magnetischen Wirkungsgrad, haben, aber durch; die Anordnung der Schenkel in einer Ebene einen im Verhältnis zur Anzahl der anzubringenden Kontakte hohen Raumbedarf. Außerdem ist der Eisenkreis aus einem Stanzteil gefertigt, so daß die fertig gewickelte Spule auf den mittleren; Schenkel unter Preßsitz aufgeschoben werden, muß. Durch zu: geringe Paßtoleranzen tritt aber häufig der Fall auf, daß einige Windungen der Spule dabei zerreißen,. Es ist weiterhin ein Relais bekannt, bei dem dieser Nachteil vermieden ist.

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Sein Kern besieht aus zwei Stau/teilen, die in die fertig gewickelte Spule eingeschoben werden, Eine derart iLjc Anordnung besitzt aber den großen Vorteil, dall zwischen den beiden Stanzteilen uner-S wünschte Luftspalte auftreten, so daß die magnetischen Kraftlinien vom Kern zum |och zum Teil durch diese Luftspalte hindurehtreten müssen. Der magnetische Wirkungsgrad winl somit erheblich herabgesetzt.

in ! )ie ICrhudung bezweckt, diese Nachteile zu vermeiden und eine billige und raumsparende Anordnung zu schaffen. Sie erreicht dies dadurch, dall der E für in ige. Kern und |och bildende Eisenkreis aus zwei gleichen E-fönnigcii Stauzteilen besteht, i.^r, bei denen die Oueraeh-en des Inches und (\u< KiTHi¹S senkrecht zueinander liefen und die magnetischen Kraftlinien innerhalb des gleichen Stanzleiles verlaufen, und dall die BetätiguugssUge der beweglichen Kontakt federn der seitlich den Stanzteilen angeordneten Kontaktfedersatz- ausschließlich auf Zug beansprucht sind.

Die ICrhudung wird im folgenden an Hand eines in den Fig. ι bis .| dargestellten Ausfülirungsbeispieles näher erläutert. ICs zeigt

aS Fig. ι i'ine Relaisanordnung in ihren konstruktiven !einzelteilen,

Im,l;\ .; den Zusammenbau des ICisenkreises, Fig. 3 den Zusammenbau einiger lCinzelteile. Fig. .| den prinzipiellen Aufbau eines Relais mit Folgen tu schalt kontakten.

Fig. 5 die Relaisanordnung der Fig. ι in Gesamtansicht.

.Als Beispiel sei ein Relais angenommen, <las aus den in der Fig". 1 dargestellten ICinzelteilen besteht. 3f> I 'er !eisenkern besteht aus zwei gleichen E förniigen Siaiizteilen 1 und 11, die jeweils Kern 2 und 21 und Joch 3 und 31 bilden. Kern 2 und |och 3 sind dabei ans einem Stück hergestellt, wodurch besonders günstige magnetische Verhältnisse durch •t° Fortfall der üblichen Kern - |och-Vcrl>induiig entstehen. Die beiden gleichen Stanzteile 1 und 11 sind durch I'tinklschweißung oder Nietung der beiden Kerne.; und 21 miteinander verbunden. Auf den Kern..' wird der Relaisspulenkörper .j aufgebracht 4.I und zwischen die beiden |oehschenkel des ICisenkreises ein H■ !"("inniger Stützsteg 5 gespannt, der gleichzeitig seitlich kauunartig ausgebildet ist zur Halterung der festen Kontaktfedern. Der Stützsteg 5 rastet in entspechende Aussparungen S der 5» Jo.-hschenkcl 3 ein. Zur Vergrößerung der 1Ό1-lläche ist auf den Kein .'. ein Rahmen 6 aufgesetzt und verstenunt. Der Stützstegs enthält dementsprechend ein·.· Ausspannig 7, in die der Rahmen Γ> eingeführt wird. Dadurch ist der Steg 5 leicht ausii.¹) wechselbar, und es können Stege 5 mil anderen Zahnteilungen, die andere Koniaktkombinationen erlauben, eingesetzt werden. I )ie bisher beschriebene Anordnung ist in der Fig. 2 in zusammengesetztem Zustand dargestellt.

Go Als Kontaktfedern werden Drahtfedern 9 und 10 verwendet, die im Verhältnis zu Blattfedern in wesentlich größerer Anzahl vorhanden sein können, ohne den Raumbedarf (]ca Relais zu erweitern. Die beweglichen Kontakt federn 10 und die festen Kontakt federn 9 sind als lange Drahtfedern ausgebildet und seitlich den Stanzteilen 1 und 11 angeordnet. Sie sind in einer Platte 30 aus Isolierstoff, z.B. aus 1 Iartpapier, eingesteckt. Als Befestigungspla.tte kann aber auch der hintere Spuleiiflansch 4.1 verwendet werden, der zu diesem Zwecke etwas größer ausgebildet sein muß. Die Verbindung der Drahtfedern 9 und ίο mit der isolierstofTplatte 30 erfolgt jeweils über eine kleine Hülse 12, durch welche, die entsprechend!· Drahtfeder gesteckt ist und die fest mit der Isolierstoffpla.tte 30 verquetscht ist, so daß die Hülse sich in keiner Richtung bewegen kann. Diese Anordnung ist in der Fig. 3 b vergrößert herausgezeichnet. Die Verbindung der .Drahtfedern. j mit der Hülse 12 erfolgt durch Widcrstandsschweiüung oder Verkerbung. Die Kontaktstellen. der beweglichen Kontaktfedern 10 können einfache Hülsen aus Edelmetall sein, die auf die. freien Enden der Drahtfedern aufgeschweißt sind,. Die Kontaktstellen der festen Kontaktfeder!), dagegen sind als hamnierartige, winklig ausgesparte Edelmetallkontakte ausgebildet. Hei der Konta.ktga.be berühren die beiden I⁷IaUkCn der winkligen Aussparungen der festen Kontakt federn, tangential die Hülsen der beweglichen Kontaktfedern 10. Dadurch werden die an sich geforderten zwei Stromüber- go gangsstellen zwischen den beiden Kontaktfedern gebildet.

Die Befestigung der Isolierstoffpla.tte 30 und des Relaisbefestigungswinkels 13 mit dem Magnetsystem ι erfolgt in der Weise, daß sie über die Lappen 14 der Stanzteile 1 und 11, von denen nur die des einen Stanzteiles sichtbar sind, geschoben und verstemmt werden. Die V-förmige Rückstellfeder 15 ist durch einen rechteckigen Schlitz 16 in der Kontaktmatte 30 durchgeschleift und mit ihrem rechtwinklig nach oben abgebogenen und mit seitlichen Aussparungen versehenen Federende 151 in einen weiteren Schlitz 161 der Isolierstoffplatte 30 eingerastet. Diese Befestigung der Rückstellfeder 15 ist in der Fig. 3 a vergrößert hera.usgezcich.net:. Die Betätigungsstege 17 werden von unten: her durch die rechteckigen Durchbrüche 152 der Rückstellfeder 15 durchgesteckt, bis sie auf dem unteren breiteren Teil 171 der Stege 17 zu liegen kommen. Die beiden Betätigungsstege 17 sind seitlich der Stanzteile 1 und 11 angeordnet. An den oberen Enden werden die Stege ij in ähnlicher Weise, durch ein Brückenglied x8 miteinander verbunden. Zur Verriegelung des Brückengliedes 18 mit den Stegen 17 wird in entsprechende. Schlitze 172 der Stege 17 quer zu ihrer Bewegungsrichtung eine Blechlamelle 19 eingeschoben. Die Sicherung dieser Brückenanordmmg erfolgt, wie Fig. 3 c deutlich erkennen läßt, durch Umbiegen der vorderen Lappenenden 191 der Blechlamcllen 19 um die. Kante des Brückengliedes 18. Das Brückenglied besitzt einen nach unten abgebogenen Lappen 181, über den sich die Betätigungsstege 17 auf dem Anker 20 abstützen. Zu diesem Zwecke, ist der Anker 20 mit , einer Nut 201 versehen. Die Stege 17 sind an den Stellen der Auflagen des Brückcngliedes und der

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Rückstellfeder 15 derart an ihren Seiten abgewinkelt, daß die Außenkontur des Relais, die durch die rechteckige Fläche der Isolierstoffplatte 13 bestimmt ist, nicht durch die Rückstellfeder oder das Brückenglied überschritten wird. Dadurch ist es möglich, über das ganze Relais in nicht dargestellter Weise eine Kappe aus beispielsweise durchsichtigem Isolierstoff zu schieben, die das Relais bis zur Isolierstoffplatte 30 umschließt. Diese Kappe wird somit von dem H-förmigen ,Stützsteg 5 und der Isolierstoffplatte 30 geführt. Die Kappe schützt gleichzeitig die Kontaktstellen weitgehendst vor Staubablagerung und gestattet trotzdem, daß die Kontaktstellen und die sich bewegenden Teile sichtbar sind.

Der winkelförmige Anker 20 ist als Schneidanker um die vordere Kante des in der Fig. 1 obenliegenden Joches 3 drehbar und wird durch das aus federndem unmagnetischein Material bestehende Ankerhalteblech 31 in seiner Lage gehalten. Das Ankerhalteblech 31 besitzt Rahnienform und ist zweckmäßigerweise durch zwei Schrauben 32, die in die Gewindebohrungen 33 eingeschraubt sind, mit dem Joch 3 und 31 verbunden. Die beiden Stanzteile 1 und 11 sind dadurch an einer weiteren Stelle fest miteinander verbunden. Der Anker 20 besitzt an seinem Ende ein rechteckiges Klebeblech 34.

In der Fig. 4 ist ein Relais im Prinzip dargestellt, das mit Folgeumschaltkontakten ausgestattet ist. Die beweglichen Kontaktfedern werden im Gegensatz zum Relais mit Umschaltekontakten, wie es in der Fig. 1 dargestellt ist, von einem weiteren Betätigungssteg 25 gesteuert, der ebenfalls auf dem Anker 20' abgestützt ist und von einer zweiten Rückstellfeder 26 in seine Ruhelage zurückgeführt wird. Die beiden Stege 17 und 25, auf die die beweglichen Kontaktfedern aufgeteilt sind, stützen sich in verschiedenem Abstand vom Ankerdrehpunkt ab, so daß sich für beide Stege ein verschieden großer Hub ergibt, und zwar für den vom Ankerdrehpunkt entferntest liegenden Steg 17 ein größerer als für den näher zum Drehpunkt liegenden Steg 25. Ebenfalls ergibt sich eine Hubvergrößerung durch die verschiedenen Angriffspunkte der Stege an den Federn. Die Zusammenarbeit zweier Kontakte ergibt dann die Folgebedingung. In diesem Falle wird jedoch zweckmäßigerweise die mit dem Hammerkontakt versehene Feder 9 als bewegliche Kontaktfeder verwendet im Gegensatz zu der in Fig. 1 besprochenen Relaisausführung, bei der die Hammerkontakte 9 die festen Kontaktfedern bilden. Gleicher Endkontaktdruck beider Folgekontakte wird durch entsprechende Dimensionierung der Ankerhebelverhältnisse und durch entsprechende Lage der Angriffspunkte der Stege an den Federn erreicht. Die Fig. 4b bis 4c! zeigen schematisch verschiedene ' Ankerstellungen und die dazu gehörenden Kontaktfederstellungen. Mit dem Beginn des Ankeranzuges bleiben die beiden Kontakte α und b zunächst geschlossen (Fig. 4b). In Fig. 4c ist bereits Kontakt c geschlossen, jedoch die Kontakte b und d sind geöffnet. In der Endstellung des Ankers, wie Fig. 4d zeigt, sind nun beide Kontakte c und d geschlossen.

Die gestrichelten Linien in den Fig. 4c und 4a deuten die Ruhelage des Ankers an.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Elektromagnetische Schaltvorrichtung, insbesondere Relais, mit über Stege von einem Schneidanker betätigten Kontaktfedersätzen, dadurch gekennzeichnet, daß der E-förmige, Kern und Joch bildende Eiserikreis ausi zwei gleichen E-förmigen Stanzteilen (1 und 11) besteht, bei denen die Querachsen des Joches (3 und 31) und des Kernes (2, 21) senkrecht zueinander liegen und die magnetischen Kraftlinien innerhalb des gleichen Stanzteiles (z.B. 1) verlaufen, und daß die Betätigungsstege (17) der beweglichen Kontaktfedern (10) der seitlich den Stanzteilen (ι und 11) angeordneten Kontaktfedersätze 'ausschließlich auf Zug beansprucht sind.

2. Elektromagnetische Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den freien Enden der Stanzteile ein Stützsteg (5) aus Isoliermaterial zur Lagerunig der festen Kontaktfedern (9) eingespannt ist.

3. ElektromagnetischeSchaltvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsstege (17) mit ihren unteren Teilen in einer mit der Kontaktplatte (30) verbundenen V-artigen Rückstellfeder (15) angeordnet sind.

4. Elektromagnetische Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Kontaktfedern Drahtfedern verwendet sind.

5. Elektromagnetische Schaltvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtfedern in einer Kontaktplatte (30) aus Isoliermaterial, beispielsweise Preßpapier, befestigt sind.

6. Elektromagnetische Schaltvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtfedern in einem der beiden Spulenflansche (41) befestigt sind.

7. Elektromagnetische Schaltvorrichtung nach Anspruch 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtfedern jeweils «mittels einer Hülse (12) in der Kontaktplatte (30) in der Weise befestigt sind, daß die Hülse fest mit der Kontaktplatte verquetscht ist.

8. Elektromagnetische Schaltvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtfedern jeweils mit der Hülse durch Widerstandsschweißung oder Verkerbung verbunden sind.

9. Elektromagnetische Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, insbesondere mit Folgekontakten, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Kontaktfedern (9 in Fig. 4) auf

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zwei lletätigungsstege (ι 7 und 25) aufgeteilt sind, die in Richtung zum Drehpunkt des Ankers (20) hintereinander angeordnet sind.

1 o. Kiekt roniagnetisehe Schaltvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden lietätigungsstege (1 7 und 25) von den Kontaktstellen aus gesehen in verschieden weiten Abständen die beweglichen Kontaktfedern (9) erfassen, so daß für diese jeweils ein verschieden großer Schaltweg zurückgelegt wird.

11. Elektromagnetische Schaltvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützsteg (5) auswechselbar ist und daß dadurch verschiedene Kontaktkombina tionen möiflich sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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