EP0077017A2 - Polarisiertes elektromagnetisches Relais - Google Patents

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EP0077017A2
EP0077017A2 EP82109237A EP82109237A EP0077017A2 EP 0077017 A2 EP0077017 A2 EP 0077017A2 EP 82109237 A EP82109237 A EP 82109237A EP 82109237 A EP82109237 A EP 82109237A EP 0077017 A2 EP0077017 A2 EP 0077017A2
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EP
European Patent Office
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armature
relay according
yokes
base body
coil
Prior art date
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EP82109237A
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EP0077017B1 (de
EP0077017A3 (en
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Ulrich Ing. Grad. Kobler
Eberhard Ing. Grad. Wanka
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Siemens AG
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Siemens AG
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H51/00—Electromagnetic relays
    • H01H51/22—Polarised relays
    • H01H51/2263—Polarised relays comprising rotatable armature, rotating around central axis perpendicular to the main plane of the armature

Definitions

  • the invention relates to a polarized electromagnetic relay with two U-shaped, parallel spaced yokes, which enclose at least one permanent magnet between them and whose central sections together form the core of a coil, one formed by an elongated ferromagnetic sheet, in its
  • the center of gravity of the rotatably mounted anchor lies with its free ends between the pair of parallel legs of the yokes and forms a working air gap with each of these yoke legs.
  • a polarized magnet system of this type is known, which serves as a drive system for relays, alarm clocks and the like (DE-PS 966 845).
  • a relay with several contacts which can be actuated by the armature.
  • a relay is also known, in which the actuation of several contacts and a hermetic separation between the coil space on the one hand and the contact space arranged above the coil on the other hand is provided in a compact design.
  • this known relay only a single U-shaped yoke runs through the coil, which is guided into the contact space with two legs.
  • a polarized relay can only be created there by a permanent magnet arranged in the contact space, this permanent magnet ent is neither coupled to the yoke leg ends in an elongated design or carried by a so-called H-anchor.
  • the H-armature is relatively large and heavy due to its two ferromagnetic sheet metal parts and one or more permanent magnets arranged between them, so that a relatively large mass must be moved when switching.
  • the contact space is narrowed in any case by the permanent magnet or magnets.
  • the object of the present invention is to develop a relay of the type mentioned at the outset such that, in the most compact possible design, a plurality of contact elements can be actuated by an armature with the smallest possible mass, the contact space being hermetically sealed in a simple manner with respect to the coil winding and to the outside atmosphere.
  • this object is achieved in that the permanent magnet is arranged between the central sections of the two yokes and, together with them, is encased with insulating material in such a way that the armature, which is also U-shaped in the opposite direction to the yokes, has the coil winding on its side legs End faces overlap between the free legs of the yokes, the armature being mounted on a base body which, in the form of an inverted trough, covers the coil winding, is provided with openings in the area of the yoke legs and carries contact connecting elements anchored to the side of the coil.
  • the permanent magnet is together with the yokes with insulating material encased, for example encapsulated with plastic, and this encasement is then provided with the coil winding.
  • insulating material encased, for example encapsulated with plastic
  • this encasement is then provided with the coil winding.
  • the permanent magnet can extend within the coil between the two yokes over its entire length, whereby large coupling surfaces between the permanent magnet and the respective yoke are obtained.
  • the properties of ferrite magnets can be exploited well here.
  • the extension of the permanent magnet in its polarization direction between the two yokes is expediently chosen such that it corresponds exactly to the sum between the armature thickness and armature stroke. This makes it possible to use particularly simple flat sheet metal parts for the yokes and the anchor.
  • a bistable or a monostable switching characteristic of the relay can be set.
  • the area totals of the diagonally opposing pole faces of the armature and the yoke legs become the same chosen large.
  • a monostable switching characteristic is obtained if the surface sums of the diagonally opposing pole faces are of different sizes.
  • the first requirement is that the contact spring set acts symmetrically on the armature in both cases. Even with an asymmetrically acting spring set, the force-displacement curve of the magnet system can be adjusted by varying the pole faces. To support this adjustment, it is also expedient that in the monostable embodiment, separating plates are attached to two diagonally opposite pole faces of the yoke or the anchor will.
  • the anchor is expediently provided in its central region with a jacket made of insulating material, so that it can be mounted on a bearing journal of the base body by means of a bush molded into this jacket.
  • the middle part of the armature is expediently provided with a bend which wraps around the bushing on one side.
  • the armature can also be mounted by means of a bearing spring arranged on the base body, which supports the armature via spring tabs which are bent laterally be, whereby a tolerance compensation is made possible during assembly through the elongated holes.
  • the coil former expediently has flanges with sealing surfaces lying against the base body in the area of the yoke legs.
  • the base body also expediently rests with its openings on the yoke legs and forms with its outer edge sealing surfaces against a housing cap placed over the entire relay.
  • the base body on the one hand and the housing cap on the other hand can be connected by means of interlocking locking elements.
  • the housing cap expediently has an edge that encompasses the base body and the coil body all around. After assembling the relay can. the space open to the outside and enclosed by this edge is filled with casting resin, whereby the entire coil space is sealed and at the same time sealed from the contact space.
  • the relay according to FIGS. 1 to 4 has a base body 1 made of plastic, which is put over a coil 2 in the form of a trough with an open underside and carries in each case injected contact connection elements 3 on both sides of the coil.
  • the magnet system contains two U-shaped yokes 4 and 5, which are shown in FIG. 5 and 6 are shown in more detail. These yokes enclose between them a permanent magnet 6 which extends essentially over the entire length of the yoke middle sections 4a and 5a and is polarized in the direction between the two yokes. Between the pairs An upwardly directed yoke leg 4b, 5b and 4c, 5c is also an essentially U-shaped armature 7 with its downward leg 7b and 7c.
  • the armature 7 is provided in its middle part 7a with an insulating jacket 8, into which a bearing bush 9 is molded. By means of this bearing bush 9, the armature is rotatably supported in the center on a bearing journal 10 of the base body 1.
  • a coil body 11 which supports the coil winding 2 and with its flanges 11a and 11b, each sealing contact surfaces 11c and 11d (Fig. 6) with respect to the middle part 1a of the base body 1 forms.
  • the armature grips with its side legs 7b and 7c in each case on the front side over the coil. lenflansche 11a and 11b down.
  • the base body is lowered between the yoke legs 4b and 5b or 4c and 5c, so that it lies between the end of the armature legs 7b and 7c and the permanent magnet 6.
  • the base body 1 bears all around on the housing cap 12, this side wall 1b each containing the injected contact connections 3 in two rows to the side of the coil.
  • Contact springs 3 and 13 'or fixed contacts 14 are welded or molded onto the contact connections 3 above the base body 1 or on both sides of the armature 7, which in the usual way form either break contacts or make contacts or changeover contacts.
  • the contact springs 13 and 13 'shown separately in FIG. 4 can each be connected to one another and welded to a common connecting pin.
  • the coil body 11 with the yokes 4 and 5 is first inserted into the base body, the yoke legs 4b, 5b, 4c and 5c being pressed through the recesses 1d and 1e of the base body 1 until the contact surfaces 11c and 11d on Fit base body 1.
  • the anchor is inserted from above, and then the cap 12, which is made of plastic, is slipped over the base body, locking lugs 16 formed on the base body latching into corresponding recesses 17 in the cap.
  • the base body is temporarily fixed in the cap.
  • the downwardly open coil space 18 formed by the protruding edge 12a of the cap is poured out with casting resin.
  • FIGS. 5 and 6 The structure of the yokes and the coil body is shown in FIGS. 5 and 6 in a perspective view.
  • the yoke arrangement according to FIG. 5 is suitable for a bistable embodiment of the relay, since all yoke legs 4b, 5b, 4c and 5c 'are of the same design and not compared to this here. shown anchor have the same pole faces.
  • two diagonally opposed yoke legs, for example 5b and 4c are changed such that the sum of their pole faces relative to the armature is smaller than the sum of the pole faces formed by the other two yoke legs 4b and 5c.
  • each coil connection lugs 20 are fastened to the coil flanges by injection or by insertion.
  • the armature 7 and 8 show an armature 7, as was used in the relay according to FIGS. 1 to 4.
  • the armature consists of a ferromagnetic sheet-metal part which has a lateral deflection in the central region 7a in order to make room for a bearing bush in the center of gravity.
  • the two legs 7b and 7c are angled downwards and, as mentioned, engage between the paired yoke legs 4b and 5b or 4c and 5c according to FIG. 6.
  • the armature shown in FIG. 7 is intended for a monostable relay. It therefore carries a separating plate 21 on two diagonally opposite pole faces. In the monostable embodiment, as shown in FIG. 8, all pole faces are of the same design.
  • Fig. 8 shows an armature 7 with a casing 8, on each of which actuating lugs 15 are molded for contact actuation.
  • the bearing bush 9 already mentioned is formed in the central region.
  • FIGS. 9 and 10 A modified embodiment of the armature is shown in FIGS. 9 and 10.
  • the anchor is designed in a particularly simple manner as a flat sheet metal part 27, the central part 27a of which extends straight between the side legs 27b and 27c which are angled downwards.
  • 10 shows the encapsulation of the armature 27 with two plastic webs 28 and 29, on which in turn actuating lugs 15 are integrally formed.
  • FIGS. 11 and 12 One possibility for mounting this armature via a bearing spring 22 is shown in FIGS. 11 and 12.
  • This bearing spring 22 lies flat on the base body 1 and has in its central part 2 upwardly bent, angular spring tabs 22a which enclose the armature from both sides and are welded to the armature at points 22b. Since the spring tabs 22a are largely cut free and are only connected to the base plate of the spring 22 via the narrow webs ' 22c, they permit a slight deflection when the armature is switched over.
  • the spring 22 For fastening on the base body 1, the spring 22 has elongated holes 22d, into which thermally deformable fastening pins 23 which are integrally formed on the base body 1 engage. Due to the elongated holes, tolerance compensation of the spring 22 with the armature 27 is possible. Such tolerance compensation is necessary since the armature would be over-determined by the mutual contact on the yoke legs 4b, 5b, 4c, 5c and by the attachment via the spring 22.

Abstract

Das Relais besitzt zwei U-förmig abgewinkelte, parallel angeordnete Joche (4, 5), zwischen deren parallelen Mittelabschnitten (4a, 5a) ein Dauermagnet (6) angeordnet ist und deren freie Seitenschenkel (4b, 5b, 4c, 5c) paarweise nach oben vorstehen. Zwischen den paarweise angeordneten Jochschenkeln (4b, 5b, 4c, 5c) liegt ein ebenfalls U-förmiger Drehanker (7) mit seinen nach unten abgewinkelten Schenkeln (7b, 7c). Die beiden Joche (4, 5) sind gemeinsam mit dem Dauermagneten (6) in einen Spulenkörper (11) eingebettet. Über diesen Spulenkörper (11) ist ein nach unten offener, wannenförmiger Grundkörper (1) gestülpt, welcher eine Lagerung für den Anker (7) sowie eingebettete Kontaktanschlußstifte (3) trägt. Der Grundkörper bildet zusammen mit einer Gehäusekappe (12) einen gegenüber der Spulenwicklung und gegenüber der Außenatmosphäre abgeschlossenen Kotaktraum.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein polarisiertes elektromagnetisches Relais mit zwei U-förmigen, parallel mit Abstand zueinander angeordneten Jochen, welche zwischen sich mindestens einen Dauermagneten einschließen und deren Mittelabschnitte gemeinsam den Kern einer Spule bilden, wobei ein durch ein langgestrecktes ferromagnetisches Blech gebildeter, in seinem Schwerpunkt drehbar gelagerter Anker mit seinen freien Enden jeweils zwischen den paarweise parallelen Schenkeln der Joche liegt und mit jedem dieser Jochschenkel einen Arbeitsluftspalt bildet.
  • Bekannt ist ein polarisiertes Magnetsystem dieser Art, welches als Antriebssystem für Relais, Wecker und dergleichen dient (DE-PS 966 845). Allerdings ist dort keine konkrete Ausführungsform für ein Relais mit mehreren durch den Anker betätigbaren Kontakten.angegeben. Auch eine Trennung des Kontaktraums von der Spulenwicklung, wie sie bei Relais vielfach gefordert wird, ist dort nicht erkennbar.
  • Aus der DE-OS 27 23 430 ist weiterhin ein Relais bekannt, bei dem in kompakter Bauweise eine Betätigung mehrerer Kontakte und eine hermetische Trennung zwischen dem Spulenraum einerseits und dem über der Spule angeordneten Kontaktraum andererseits vorgesehen ist. Bei diesem bekannten Relais verläuft durch die Spule lediglich ein einziges U-förmiges Joch, welches mit zwei Schenkeln in den Kontaktraum geführt ist. Ein polarisiertes Relais kann dort nur durch einen im Kontaktraum angeordneten Dauermagneten geschaffen werden, wobei dieser Dauermagnet entweder in langgestreckter Ausführung seitlich an die Jochschenkelenden angekoppelt ist oder von einem sogenannten H-Anker getragen wird. Dadurch kann zwar ein wirkungsvolles polarisiertes System mit bistabiler und monostabiler Schaltcharakteristik gewonnen werden, der H-Anker ist jedoch aufgrund seiner beiden ferromagnetischen Blechteile und eines oder mehrerer dazwischen angeordneter Dauermagnete relativ groß und schwer, so daß beim Schalten eine relativ große Masse bewegt werden muß. Bei den beiden dort beschriebenen Ausführungsformen ist jedoch durch den oder die Dauermagneten in jedem Fall der Kontaktraum eingeengt.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Relais der eingangs erwähnten Art so weiterzubilden, daß in möglichst kompakter Bauweise mehrere Kontaktelemente durch einen Anker mit möglichst kleiner Masse betätigbar sind, wobei der Kontaktraum gegenüber der Spulenwicklung und gegenüber der Außenatmosphäre in einfacher Weise hermetisch abschließbar ist.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Dauermagnet zwischen den Mittelabschnitten der beiden Joche angeordnet ist und gemeinsam mit diesen zur Bildung eines Spulenkörpers mit Isolierstoff ummantelt ist, daß der gegenläufig zu den Jochen ebenfalls U-förmig ausgebildete Anker mit seinen Seitenschenkeln die Spulenwicklung an deren Stirnseiten übergreifend zwischen den freien Schenkeln der Joche liegt, wobei der Anker auf einem Grundkörper gelagert ist, welcher in Form einer umgekehrten Wanne die Spulenwicklung überdeckt, im Bereich der Jochschenkel mit Durchbrüchen versehen ist und seitlich von der Spule verankerte Kontakt-Anschlußelemente trägt.
  • Bei der erfindungsgemäßen Konstruktion wird also der Dauermagnet zusammen mit den Jochen mit Isolierstoff ummantelt, beispielsweise mit Kunststoff umspritzt, und diese Ummantelung wird dann mit der Spulenwicklung versehen. Auf diese Weise erhält man nicht nur einen stabilen Verband zwischen Jochen und Dauermagnet, sondern es entfällt auch die getrennte Fertigung eines Spulenkörpers. Vorteilhaft ist dabei auch, daß mit einem einzigen Dauermagneten ein symmetrischer Aufbau des Relais möglich ist. Im Kontaktraum befindet sich dann zwischen den vier. Jochschenkeln lediglich ein stabförmiger Anker aus ferromagnetischem Blech, so daß verhältnismäßig viel Platz für die Kontaktelemente verbleibt. Durch die U-förmige Gestalt sowohl der beiden Joche als auch des Ankers gewinnt man große Polflächen in den Arbeitsluftspalten bei gleichzeitig guter Raumausnutzung. Trotzdem wird durch den Grundkörper als Träger des Ankers und der Kontaktelemente, der wannenförmig über die Spulenwicklung gesetzt ist, eine Abdichtung zwischen Kontaktraum und Spulenraum ermöglicht.
  • Der Dauermagnet kann sich innerhalb der Spule zwischen den beiden Jochen über deren ganze Länge erstrecken, wodurch große Ankoppelflächen zwischen Dauermagnet und dem jeweiligen Joch gewonnen werden. Hierbei können die Eigenschaften von Ferritmagneten gut ausgenutzt werden. Die.Ausdehnung des Dauermagneten in seiner Polarisierungsrichtung zwischen den beiden Jochen ist zweckmäßigerweise so gewählt, daß sie gerade der Summe zwischen Ankerdicke und Ankerhub entspricht. Dadurch ist es möglich, besonders einfache ebene Blechteile für die Joche und den Anker zu verwenden.
  • Durch Abstimmung der vier Arbeitsluftspalte zwischen dem Anker und den Jochen läßt sich eine bistabile oder eine monostabile Schaltcharakteristik des Relais einstellen. Um eine bistabile Charakteristik zu erhalten, werden die Flächensummen der jeweils diagonal einander gegenüberstehenden Polflächen des Ankers und der Jochschenkel gleich groß gewählt. Eine monostabile Schaltcharakteristik erhält man, wenn die Flächensummen der jeweils diagonal einander gegenüberstehenden Polflächen unterschiedlich groß sind. Dabei ist zunächst vorausgesetzt, daß in beiden Fällen der Kontaktfedersatz symmetrisch auf den Anker einwirkt. Auch bei unsymmetrisch wirkendem Federsatz kann die Kraft-Weg-Kurve des Magnetsystems durch Variation der Polflächen angepaßt werden.-Zur Unterstützung dieser Anpassung ist es außerdem zweckmäßig, daß bei der monostabilen Ausführungsform an zwei diagonal gegenüberliegenden Polflächen des Joches bzw. des.Ankers Trennbleche angebracht werden.
  • Zweckmäßigerweise ist der Anker in seinem Mittelbereich mit einer Ummantelung aus Isolierstoff versehen, so daß er mittels einer in diese Ummantelung eingeformten Buchse auf einen Lagerzapfen des Grundkörpers gelagert werden kann. Um diese mittige Lagerung zu ermöglichen, wird in diesem Fall der Mittelteil des Ankers zweckmäßigerweise mit einer die Buchse einseitig umschlingenden Biegung versehen.
  • Um die oben erwähnte einfache Ausführungsform des Ankers mit einem völlig ebenen Blechteil zu ermöglichen, kann der Anker auch mittels einer auf dem Grundkörper angeordneten Lagerfeder gelagert sein, welche über seitlich aufgebogene Federlappen den Anker trägt..Diese Lagerfeder kann über Langlöcher an Befestigungszapfen des Grundkörpers befestigt sein, wobei bei der Montage durch die Langlöcher ein Toleranzausgleich ermöglicht wird.
  • Der Spulenkörper besitzt zweckmäßigerweise im Bereich der Jochschenkel jeweils Flansche mit am Grundkörper anliegenden Dichtflächen. Der Grundkörper liegt außerdem zweckmäßigerweise mit seinen Durchbrüchen an den Jochschenkeln an und bildet mit seinem Außenrand Dichtflächen gegenüber einer über das. gesamte Relais gestülpten Gehäusekappe. Dabei können der Grundkörper einerseits und die Gehäusekappe andererseits mittels ineinandergreifender Rastelemente verbunden sein. Außerdem besitzt die Gehäusekappe zweckmäßigerweise einen über den Grundkörper und den Spulenkörper ringsum übergreifenden Rand. Nach der Montage des Relais kann. der nach außen offene, von diesem Rand umschlossene Raum mit Gießharz ausgefüllt werden, wodurch der gesamte Spulenraum verschlossen und gleichzeitig gegenüber dem Kontaktraum abgedichtet wird.
  • Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
    • Fig. 1 bis 4 ein erfindungsgemäß gestaltetes Relais in vier verschiedenen Schnittansichten,
    • Fig. 5 und 6 die Anordnung von Jochen und Dauermagnet vor und nach dem Ummanteln,
    • Fig. 7 und 8 einen Anker aus Fig. 4 vor und nach der Ummantelung,
    • Fig. 9 und 10 eine abgewandelte Ankerausführungsform, ebenfalls vor und nach dem Umspritzen,
    • Fig. 11 eine Lagerfeder für den Anker,
    • Fig. 12 ein Relais mit Lagerfeder und Anker in eingebautem Zustand.
  • Das Relais nach den Fig. 1 bis 4 besitzt einen Grundkörper 1 aus Kunststoff, welcher wannenförmig mit offener Unterseite über eine Spule 2 gestülpt ist und beiderseits der Spule jeweils eingespritzte Kontaktanschlußelemente 3 trägt.
  • Das Magnetsystem enthält zwei U-förmige Joche 4 und 5, die in-Fig. 5 und 6 genauer dargestellt sind. Diese Joche schließen zwischen sich einen Dauermagnet 6 ein, der sich im wesentlichen über die gesamte Länge der Joch-Mittelabschnitte 4a und 5a erstreckt und in der Richtung zwischen den beiden Jochen polarisiert ist. Zwischen den paarweise nach oben gerichteten Jochschenkeln 4b, 5b sowie 4c, 5c ist ein ebenfalls im wesentlichen U-förmiger Anker 7 mit seinen nach unten gerichteten Schenkeln 7b und 7c angeordnet. Der Anker 7 ist in seinem Mittelteil 7a mit einer Isolierstoffummantelung 8 versehen, in welche eine Lagerbuchse 9 eingeformt ist. Mittels dieser Lagerbuchse 9 ist der Anker auf einem Lagerzapfen 10 des Grundkörpers 1 mittig drehbar gelagert.
  • Durch Umspritzen der Einheit aus den beiden Jochen 4 und 5 sowie dem zwischenliegenden Dauermagneten 6 mit Isolierstoff ist ein Spulenkörper 11 gebildet, der die Spulenwicklung 2 trägt und mit seinen Flanschen 11a und 11b jeweils abdichtende Anlageflächen 11c und 11d (Fig. 6) gegenüber dem Mittelteil 1a des Grundkörpers 1 bildet. Um möglichst große Polflächen zwischen dem Anker und den Jochen 4 und 5 zu erhalten, greift der Anker mit seinen Seitenschenkeln 7b und 7c jeweils stirnseitig über die Spu- . lenflansche 11a und 11b nach unten. In diesem Bereich ist der Grundkörper zwischen den Jochschenkeln 4b und 5b bzw. 4c und 5c abgesenkt, so daß er zwischen dem Ende der Ankerschenkel 7b bzw. 7c und dem Dauermagneten 6 liegt. Mit der umlaufenden Wand 1b liegt der Grundkörper 1 ringsum an der Gehäusekappe 12 an, wobei diese Seitenwand 1b jeweils seitlich von der Spule in zwei Reihen die eingespritzten Kontaktanschlüsse 3 enthält.
  • An die Kontaktanschlüsse 3 sind oberhalb des Grundkörpers 1 bzw. zu beiden Seiten des Ankers 7 jeweils Kontaktfedern 13 und 13' bzw. feststehende Kontakte 14 angeschweißt bzw. angeformt, die in üblicher Weise entweder Öffner bzw. Schließer oder Umschaltekontakte bilden. Zur Bildung von Umschaltekontakten können die in Fig. 4 getrennt dargestellten Kontaktfedern 13 und 13' jeweils untereinander verbunden und an einen gemeinsamen Anschlußstift angeschweißt sein. Die Kontaktfedern 13 bzw. 13' werden durch Nasen 15 betätigt, welche an der Ummantelung 8 des Ankers 7 angeformt sind.
  • Bei der'Montage wird zunächst der Spulenkörper 11 mit den Jochen 4 und 5 in den Grundkörper eingesetzt, wobei die Jochschenkel 4b, 5b, 4c und 5c durch die Ausnehmungen 1d und 1e des-Grundkörpers 1 gepreßt werden, bis die Anlageflächen 11c und 11d am Grundkörper 1 anliegen. Von oben wird der Anker eingesetzt, und dann wird die aus Kunststoff bestehende Kappe 12 über den Grundkörper gestülpt, wobei am Grundkörper angeformte Rastnasen 16 in entsprechende Ausnehmungen 17 der Kappe einrasten. Dadurch ist der Grundkörper in der Kappe vorläufig fixiert. Danach wird der durch den überstehenden Rand 12a der Kappe gebildete, nach unten offene Spulenraum 18 mit Gießharz ausgegossen. Dadurch werden alle Anlageflächen zwischen dem Spulenkörper 11 und dem Grundkörper 1 sowie zwischen dem Grundkörper 1 und der Kappe 12 abgedichtet. Gleichzeitig werden auch die Durchführungen 19 der eingespritzten Kontaktelemente 3 zusätzlich abgedichtet. Das ausgehärtete Gießharz dient außerdem zur Stabilisierung des Relais.
  • Der Aufbau der Joche und des Spulenkörpers ist in den Fig. 5 und 6 in perspektivischer Ansicht dargestellt. Die Jochanordnung nach Fig. 5 ist für eine bistabile Ausführungsform des Relais geeignet, da alle Jochschenkel 4b, 5b, 4c und 5c' gleich gestaltet sind und gegenüber dem hier nicht. dargestellten Anker gleiche Polflächen aufweisen. Um eine monostabile Ausführungsform zu erhalten, werden zwei diagonal gegenüberliegende Jochschenkel, beispielsweise 5b und 4c so verändert, daß die Summe ihrer Polfläche gegenüber dem Anker kleiner ist als die Summe der von den beiden anderen Jochschenkeln 4b und 5c gebildeten Polflächen.
  • Die beiden Joche 4 und 5 mit dem zwischenliegenden Dauermagneten 6 werden gemäß Fig. 6 mit Kunststoff umspritzt, wodurch der Spulenkörper 11 gebildet wird. An diesem Spulenkörper 11 sind-im Bereich der Jochschenkel 4b, 5b, 4c und 5c jeweils Flansche 11a und 11b angeformt, welche Dichtflächen 11 c und 11d zur Anlage am Grundkörper 1 (siehe auch Fig. 1) besitzen. Dadurch ist eine gute Abdichtung zwischen Spulenwicklung und Kontaktraum möglich. Außerdem sind an den Spulenflanschen jeweils SpulenanschluBfahnen 20 durch Einspritzen oder durch Einstecken befestigt.
  • Die Fig. 7 und 8 zeigen einen Anker 7, wie er bei dem Relais gemäß den Fig. 1 bis 4 verwendet wurde. Der Anker besteht aus einem ferromagnetischen-Blechteil, welches im Mittelbereich 7a eine seitliche Ausbiegung aufweist, um im Schwerpunkt Platz für eine Lagerbuchse zu schaffen. Die beiden Schenkel 7b und 7c sind nach unten abgewinkelt und greifen, wie erwähnt, zwischen die paarweisen Jochschenkel 4b und 5b bzw. 4c und 5c gemäß Fig. 6. Der in Fig. 7 dargestellte Anker ist für ein monostabiles Relais .bestimmt. Er trägt deshalb an zwei diagonal gegenüberliegenden Polflächen jeweils ein Trennblech 21. Bei der monostabilen Ausführungsform, wie sie in Fig. 8 dargestellt ist, sind alle Polflächen gleich ausgebildet.
  • Fig. 8 zeigt einen Anker 7 mit einer Ummantelung 8, an der jeweils Betätigungsnasen 15 zur Kontaktbetätigung angeformt sind. Außerdem ist im Mittelbereich die bereits erwähnte Lagerbuchse 9 eingeformt.
  • Eine abgewandelte Ausführungsform des Ankers ist in den Fig. 9 und 10 dargestellt. In diesem Fall ist der Anker besonders einfach als ebenes Blechteil 27 ausgeführt, dessen Mittelteil 27a gerade zwischen den nach unten abgewinkelten Seitenschenkeln 27b und 27c verläuft. Fig. 10 zeigt die Umspritzung des Ankers 27 mit zwei Kunststoffstegen 28 und 29, an denen wiederum Betätigungsnasen 15 angeformt sind.
  • Der Anker gemäß Fig. 9 und 10 kann nicht mit einer Zapfenlagerung entsprechend dem vorhergehenden Beispiel gelagert werden. Eine Möglichkeit zur Lagerung dieses Ankers über eine Lagerfeder 22 ist in den Fig. 11 und 12 gezeigt. Diese Lagerfeder 22 liegt flach auf dem Grundkörper 1 auf und besitzt in ihrem Mittelteil 2 nach oben gebogene, winkelförmige Federlappen 22a, welche den Anker von beiden Seiten umfassen und an den Stellen 22b mit dem Anker verschweißt sind. Da die Federlappen 22a weitgehend freigeschnitten und nur über die schmalen Stege'22c mit der Grundplatte der Feder 22 verbunden sind, gestatten sie eine leichte Auslenkung beim Umschalten des Ankers. Zur Befestigung auf dem Grundkörper 1 besitzt die Feder 22 Langlöcher 22d, in welche am Grundkörper 1 angeformte, thermisch deformierbare Befestigungszapfen 23 eingreifen. Aufgrund der Langlöcher ist ein Toleranzausgleich der Feder 22 mit dem Anker 27 möglich. Ein solcher Toleranzausgleich ist notwendig, da der Anker durch die beiderseitige Anlage an den Jochschenkeln 4b, 5b, 4c, 5c und durch die Befestigung über die Feder 22 überbestimmt wäre.

Claims (15)

1. Polarisiertes elektromagnetisches Relais mit zwei U-förmigen, parallel mit Abstand zueinander angeordneten Jochen, welche zwischen sich mindestens einen Dauermagneten einschließen und deren Mittelabschnitte gemeinsam den Kern einer Spule bilden, wobei ein durch ein langgestrecktes ferromagnetisches Blech gebildeter, in seinem Schwerpunkt drehbar gelagerter Anker mit seinen freien Enden jeweils zwischen den paarweise parallelen freien Schenkeln-der Joche liegt und mit jedem dieser Jochschenkel einen Arbeitsluftspalt bildet, d a - durch gekennzeichnet, daß der Dauermagnet (6) zwischen den Mittelabschnitten (4a, 5a) der beiden Joche (4, 5) angeordnet ist und gemeinsam mit diesen zur Bildung eines Spulenkörpers (11) mit Isolierstoff ummantelt ist, daß der gegenläufig zu den Jochen (4, 5) ebenfalls U-förmig ausgebildete Anker (7) mit seinen Seitenschenkeln (7b, 7c) die Spulenwicklung (2) an den Stirnseiten übergreifend zwischen den freien Schenkeln (4b, 5b, 4c, 5c) der Joche (4, 5) liegt, wobei der Anker (7) auf einem Grundkörper (1) gelagert ist, welcher in Form einer umgekehrten Wanne die Spulenwicklung (2) überdeckt, im Bereich der Jochschenkel (4b, 4c, 5b, 5c) mit Durchbrüchen (1d, 1e) versehen ist und seitlich von der Spule (2) verankerte Kontaktanschlußelemente (3) trägt.
2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Dauermagnet (6) in seiner Polarisierungsrichtung zwischen den beiden Jochen (4, 5) der Summe aus Ankerdicke und Ankerhub entspricht.
3. Relais nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Flächensummen der jeweils diagonal einander gegenüberliegenden Polflächen der Ankerschenkel (7b, 7c) und der Jochschenkel (4b, 5b, 4c, 5c) gleich groß sind.
4. Relais nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Flächensummen der jeweils diagonal einander gegenüberstehenden Polflächen der Ankerschenkel (7b, 7c) und der Jochschenkel (4b, 5b, 4c, 5c) unterschiedlich groß sind.
5. Relais nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß an zwei diagonal gegenüberliegenden Polflächen der Joche (4, 5) bzw. des Ankers (7) Trennbleche (21) vorgesehen sind.
6. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Anker (7) in seinem Mittelbereich (7a) mit einer Ummantelung (8) aus Isolierstoff versehen und mittels einer in die Ummantelung eingeformten Buchse (9) auf einem Lagerzapfen (10) des Grundkörpers (1) gelagert ist, wobei der Mittelteil (7a) des Ankers (7) eine die Buchse (9) einseitig umschlingende Ausbiegung aufweist.
7. Relais nach einem der Ansprüche,1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Joche (4, 5) und der Anker (7) als drei ebene Blechteile ausgebildet sind.
8. Relais nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß der Anker (7) mittels einer Lagerfeder (22) auf dem Grundkörper (1) gelagert ist, wobei der Anker an mindestens einem seitlich anliegenden Federlappen (22a) der Lagerfeder befestigt ist.
9. Relais nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Lagerfeder (22) beiderseits des Ankers (27) aufgebogene, winkelförmige Federlappen (22a) besitzt.
10. Relais nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Lagerfeder (22) mittels Langlöchern (22d) auf deformierbaren Befestigungszapfen (23) des Grundkörpers (1) befestigt ist.
11. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet , daß am Spulenkörper (11) im Bereich der Jochschenkel (4b, 5b, 4c, 5c) jeweils Flansche (11a, 11b) mit am Grundkörper (1) anliegenden Dichtflächen (11c, 11d) angeformt sind.
12. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet , daß im Spulenkörper (11) Spulenanschlußfahnen (20) eingebettet sind.
13. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet , daß der Grundkörper (1) mit seinen Durchbrüchen (1d, 1e) eng an den Jochschenkeln (4b, 4c, 5b, 5c) anliegt sowie mit . seinem Außenrand (1b) Dichtflächen gegenüber einer Gehäusekappe (12) bildet.
14. Relais nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , . daß der Grundkörper (1) und die Gehäusekappe (12) mittels ineinandergreifender Rastelemente (16, 17) verbunden sind.
15. Relais nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet , daß die Gehäusekappe ringsum einen den Grundkörper (1) und den Spulenkörper (11) übergreifenden Rand (12a) besitzt und daß der von diesem Rand (12a) umgebene offene Raum (18) mit Gießharz gefüllt ist.
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