EP0211446A1 - Elektromagnetisches Relais mit zwei Ankern - Google Patents

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EP0211446A1
EP0211446A1 EP86111088A EP86111088A EP0211446A1 EP 0211446 A1 EP0211446 A1 EP 0211446A1 EP 86111088 A EP86111088 A EP 86111088A EP 86111088 A EP86111088 A EP 86111088A EP 0211446 A1 EP0211446 A1 EP 0211446A1
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contact
contacts
relay
coil
relay according
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Josef Kern
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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
    • H01H51/02—Non-polarised relays
    • H01H51/20—Non-polarised relays with two or more independent armatures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/58—Electric connections to or between contacts; Terminals
    • H01H1/5822—Flexible connections between movable contact and terminal

Definitions

  • the invention relates to an electromagnetic relay with a coil with a bobbin, winding and axially continuous core, the axis of which is parallel to the installation plane, further with a yoke arranged next to the coil and parallel to the axis thereof and with two flat armatures, each of which at one end of the coil runs approximately perpendicular to the coil axis, is mounted on a yoke end and forms a working air gap with one end of the core, each armature carrying a movable contact piece which interacts with at least one mating contact element.
  • Such a relay is known from FR-OS 2 204 870.
  • the advantage of the double working air gap is used to independently operate a separate changeover contact with each armature.
  • the center contact piece is attached directly to the rigid anchor, while the counter-contact elements are anchored in a socket.
  • the two armatures or their contact pieces are insulated from one another by an insulating intermediate layer, so that the two circuits of the changeover contacts are independent of one another.
  • the object of the invention is to develop a relay with two armatures of the type mentioned in such a way that it can be used in safety circuits, the tendency to weld being considerably reduced and, moreover, ensuring that the circuit is still reliably opened when a contact is welded.
  • this object is achieved in that the two movable contact pieces are each arranged on a contact spring attached to the armature and are connected to one another via an electrical conductor element, and in that the two anchors are each mounted on a bearing edge of the yoke and extended with an extension beyond the bearing edge , wherein the extensions of both anchors behind the bearing edge are connected to one another via a common return spring that is subjected to tension.
  • both armatures lie fully on the associated core pole face and in any case both contacts are closed with sufficient contact force.
  • An adjustable overstroke ensures that a sufficient contact force is achieved even after a certain contact erosion, so that the welding tendency of the contact pieces is reduced.
  • the common spring gives both anchors the same restoring force. Should one of the two anchors no longer fall off due to the welding of its contact, the other anchor receives a greater restoring force due to the tensioned return spring and therefore falls off all the more safely.
  • the use of two electrically connected contacts in a two-arm relay is also particularly advantageous because the magnetic properties of the two-arm relay are additionally exploited here. Since the two working air gaps are simultaneously reduced when the two anchors are pulled out of the idle state, the attraction increases disproportionately compared to the attraction of a single anchor, as a result of which the switching speed is particularly high at the moment the two contacts are closed, so that the tendency to weld is additionally reduced. Especially for applications in motor vehicles or similar battery-powered systems this is important to men. Because with the contacts connected in series, the load current only flows when both armatures are already close to the pole face, i.e. the two air gaps have already become very small and become almost zero.
  • the two anchors are fully tightened to the core pole surface even if the battery voltage should collapse due to the closing of the contacts and the flow of a large load current. This also helps to avoid a floating state when the contacts are closed, which in most cases would lead to the welding of a contact. Since the relay winding is designed so that the necessary attraction or the required flux are generated with two dropped armatures, the relay according to the invention results in a very favorable ratio of response voltage and pull-through voltage, so that in the last part of the tightening movement a very rapid tightening of Anchor with high contact forces is made possible.
  • the described advantages of the relay according to the invention are particularly effective when both contacts of the relay are designed as make contacts.
  • the closing of the contacts goes hand in hand with the tightening of the two anchors, whereby the largest magnetic forces are also converted into correspondingly large contact forces when the anchors are tightened.
  • the two contacts of the relay can also be designed as openers, which open independently of one another when welded.
  • the associated armature is also retained when a contact is welded, so that the magnetic circuit can no longer be closed completely. If the relay is designed accordingly, the second armature can still pull in and interrupt the series circuit via the second break contact.
  • a copper wire connecting the two normally open or normally closed contacts is provided with an additional connection element of its own.
  • the relay according to the invention cannot usefully be operated with changeover contacts, since when one contact is welded, a bridging between the two switched circuits would occur via the electrical connection of the two movable contact elements.
  • a mating contact element in the manner of changeover contacts to the respectively unused switching position of the armature or the movable contact piece.
  • These additional mating contact elements are then expediently not used for switching a second circuit, but only for monitoring.
  • a logical link could be used to determine, for example, if one of the contacts is welded.
  • the electrical conductor element is a strand of copper or a similarly highly conductive material which is welded directly onto the two contact pieces. This allows a high load current to be conducted between the two contacts without the risk of excessive heating.
  • the contact spring generating the contact pressure on the respective armature can then be made from an optimal spring material, for example spring steel, which does not have to have very good electrical conductivity.
  • the coil former expediently serves as a carrier for the functional elements of the relay.
  • the two coil former flanges can each have recesses for the plug-in fastening of the yoke, and further recesses for holding the copper strand.
  • the coil flanges expediently each have recesses for the plug-in fastening of the mating contact elements.
  • the relay shown in FIGS. 1 and 2 has a coil former 1 with a core 2 pressed into an axial through-bore and having two pole faces 3 and 4 at its ends.
  • the coil former has two flanges 5 and 6, between which a winding 7 is applied.
  • the coil formed by coil former 1, core 2 and winding 7 is arranged with its axis parallel to an installation plane on a flat base 8, which forms a housing with a cap 9.
  • the two housing parts can be welded, for example, with ultrasound.
  • the magnetic circuit of the relay has a flat flux plate or yoke 11, which is arranged essentially perpendicular to the installation plane next to the coil and is fixed in recesses 12 of the coil body flanges 5 and 6 by insertion. Extensions 13 of the yoke 11 are also anchored in the base 8. At both ends, the flux plate has bearing edges 14 and 15, on which an anchor 16 and 17 is mounted. In order to secure the anchor against transverse displacement on the bearing cutting edge, the yoke is provided with incisions 18 or projections 19 in the usual way.
  • Each anchor has an extension 16a or 17a in the area behind the bearing cutting edge, and on these two extensions a common return spring 20, which is under tension, engages and the two anchors with the same return force into their rest position, i.e. in the fallen position, pulls.
  • a contact spring 21 or 22 is attached to each of the two anchors, which carries a contact piece 23 or 24. Both contact pieces are via a copper strand 25 connected to one another, which is guided around the outside of the two armatures and is connected at its ends directly through a recess in the contact spring 21 or 22 to the relevant contact piece 23 or 24. As a result, a possibly high switching current is not conducted via the contact springs made of spring steel or via the armatures.
  • two fixed mating contact elements 26 and 27 are anchored in recesses 5a and 6a of the bobbin flanges 5 and 6, respectively, by insertion. They each have molded pins or plugs, e.g. B. 26a, which are guided by the base 8. Below the winding 7 there is still space for additional components 28, such as diodes or resistors, on the base.
  • FIGS. 3 and 4 show a slightly modified form of the relay.
  • the same parts as in FIGS. 1 and 2 are also provided with the same reference numerals.
  • the only difference from the first example is the design and arrangement of the contacts.
  • the two contact springs 21 and 22 now carry outwardly directed contact pieces 33 and 34, which have mating contact elements 36 and 37 work together.
  • the relay thus contains two break contacts, which form a series connection via the two armatures 16 and 17 in the idle state and which interrupt the circuit twice independently of one another when the relay is excited. Even when one NC contact is welded, the second armature can still pull in (although not with an optimally closed magnetic circuit) and interrupt the circuit.
  • FIGS. 5 and 6 A further modification is shown in FIGS. 5 and 6.
  • the two contact springs 21 and 22 are connected via a strand 35, which is also brought up to an additional plug connection 38.
  • the two break contact pieces 33 and 34 thus have an additional common connection and can therefore also be connected in parallel as a double break contact.
  • the operation of the relay is the same as in the previous examples.
  • the two contacts can be set with different contact spacing and equipped with different contact materials, so that one contact with weld-resistant material opens or closes last and thus draws the arc that may occur, while the other contact with a material with high conductivity carries most of the load current during operation, but is not exposed to an arc.

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Abstract

Das Relais besitzt zwei Anker (16, 17) mit jeweils einer Kontaktfeder (21, 22) und einem daran befestigten kontaktstück (23, 24), welches mit jeweils einem Gegenkontaktelement (26, 27) zusammenwirkt. Die beiden beweglichen Kontaktstücke (23, 24) sind über eine Kupferlitze (25) elektrisch verbunden, wodurch eine Serienschaltung der beiden Kontakte ermöglicht ist. Diese Serienschaltung kann durch die beiden unabhängig voneinander schaltenden Anker (16, 17) zweimal unterbrochen werden, so daß auch beim Verschweißen des einen Kontaktes noch eine zuverlässige Öffnung des Stromkreises gesichert ist. Dadurch ist das Relais in Sicherheitsschaltungen, vorzugsweise in Kraftfahrzeugen, einsetzbar.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais mit einer Spule mit Spulenkörper, Wicklung und axial durchge­hendem Kern, deren Achse parallel zur Einbauebene liegt, ferner mit einem neben der Spule und parallel zu deren Achse angeordneten Joch und mit zwei flachen Ankern, von denen jeder an einem Spulenende etwa senkrecht zur Spu­lenachse verläuft, an einem Jochende gelagert ist und mit einem Ende des Kerns einen Arbeitsluftspalt bildet, wobei jeder Anker ein mit mindestens einem Gegenkontaktelement zusammenwirkendes bewegliches Kontaktstück trägt.
  • Ein derartiges Relais ist aus der FR-OS 2 204 870 be­kannt. Dort wird der Vorteil des doppelten Arbeitsluft­spaltes ausgenutzt, um mit jedem Anker einen eigenen Um­schaltkontakt unabhängig zu betätigen. Dabei ist jeweils das Mittelkontaktstück unmittelbar auf dem starren Anker befestigt, während die Gegenkontaktelemente in einem Sok­kel verankert sind. Die beiden Anker bzw. ihre Kontakt­stücke sind gegeneinander durch eine isolierende Zwi­schenlage isoliert, so daß die beiden Stromkreise der Umschaltkontakte voneinander unabhängig sind.
  • Abgesehen davon, daß durch die unmittelbare Verbindung von Kontaktstück und Anker eine Überbestimmung des Anker­hubs vorliegt, die leicht zu verstärktem Prellen und zu einer Dejustierung führt, besteht dort insbesondere durch Abbrand die Gefahr, daß der Kontakt nicht genügend ge­schlossen wird und zum Verschweißen neigt. Diese Nachtei­le sind dort teilweise dadurch behoben, daß in einer Aus­führungsform zwei Kernteile mit einer zwischenliegenden Feder gegen die beiden Anker vorgespannt sind, doch muß in diesem Fall eine zusätzliche Isolierfolie vorgesehen werden, die auch die abgefallenden Anker gegen die Kern­teile und gegeneinander elektrisch isoliert, wodurch in jedem Fall der Magnetkreis verschlechtert wird.
  • Daneben besteht bei Relais ganz allgemein das Problem des Verschweißens von Kontakten. Besonders häufig tritt die­ses Problem dann auf, wenn mit relativ niedrigen Batte­riespannungen hohe Leistungen abgegeben werden sollen, so daß also sehr hohe Ströme über die Kontakte fließen, wie dies in Kraftfahrzeugen der Fall ist. Gerade bei diesem Anwendungsbereich besteht ein hohes Sicherheitsrisiko, wenn in einer Sicherheitseinrichtung, beispielsweise ei­nem Antiblockiersystem, ein Relaiskontakt verschweißt und sich nicht mehr öffnen läßt, so daß ein hoher Strom, der an sich nur kurzzeitig fließen sollte, dauernd fließt, die Wicklung und andere Teile unzulässig erwärmt und dar­über hinaus weitere Schäden verursacht.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Relais mit zwei Ankern der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß es in Sicherheitsschaltungen eingesetzt werden kann, wobei die Verschweißneigung beträchtlich vermindert wird und wobei außerdem sichergestellt wird, daß beim Verschweißen eines Kontaktes der Stromkreis noch zuverlässig geöffnet wird.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die beiden beweglichen Kontaktstücke jeweils auf einer am Anker befestigten Kontaktfeder angeordnet und über ein elektrisches Leiterelement miteinander verbunden sind und daß die beiden Anker jeweils auf einer Lagerschneide des Joches gelagert und mit einem Fortsatz über die Lager­schneide hinaus verlängert sind, wobei die Fortsätze bei­der Anker hinter der Lagerschneide über eine gemeinsame, auf Zug beanspruchte Rückstellfeder miteinander verbunden sind.
  • Durch die bei der Erfindung vorgesehenen Kontaktfedern an jedem Anker, eine an sich bekannte Maßnahme, wird im Ge­gensatz zum bekannten Zweiankerrelais erreicht, daß trotz auftretender Toleranzen beide Anker voll auf der zugehö­rigen Kernpolfläche aufliegen und in jedem Fall auch bei­de Kontakte mit genügender Kontaktkraft geschlossen wer­den. Durch einen hierbei einstellbaren Überhub wird si­chergestellt, daß auch nach einem gewissen Kontaktabbrand eine genügende Kontaktkraft erreicht wird, so daß schon dadurch die Verschweißneigung der Kontaktstücke geringer wird. Durch die gemeinsame Feder erhalten beide Anker dieselbe Rückstellkraft. Sollte einer der beiden Anker durch Verschweißen seines Kontaktes nicht mehr abfallen, so erhält der andere Anker durch die gespannte Rückstell­feder eine um so größere Rückstellkraft und fällt daher um so sicherer ab.
  • Wesentlich bei der Erfindung ist aber darüber hinaus die elektrische Verbindung der beiden beweglichen Kontakt­stücke, die durch die beiden Anker unabhängig voneinander betätigt werden können. So können die beiden Kontakte in Serie in den Laststromkreis geschaltet werden, wodurch die Sicherheit ganz erheblich erhöht wird, da in der Re­gel von zwei Serienkontakten allenfalls einer verschweißt.
  • Die Anwendung zweier elektrisch verbundener Kontakte bei einem Zweiankerrelais ist aber auch deswegen besonders vorteilhaft, weil hier zusätzlich die magnetischen Eigen­schaften des Zweiankerrelais ausgenutzt werden. Da beim Anziehen der beiden Anker aus dem Ruhezustand die beiden Arbeitsluftspalte gleichzeitig verringert werden, vergrö­ßert sich die Anziehungskraft gegenüber der Anziehung ei­nes einzigen Ankers überproportional, wodurch die Schalt­geschwindigkeit im Augenblick des Schließens beider Kon­takte besonders hoch ist, so daß zusätzlich die Ver­schweißneigung vermindert wird. Gerade für Anwendungen in Kraftfahrzeugen oder ähnlichen batterieversorgten Syste­ men ist dies wichtig. Denn bei den in Serie geschalteten Kontakten fließt der Laststrom erst, wenn beide Anker be­reits nahe an der Polfläche sind, also die beiden Luft­spalte bereits sehr gering geworden sind und nahezu zu Null werden. Ist dieser Zustand erreicht, werden die bei­den Anker auch dann noch vollständig bis zur Kernpolflä­che angezogen, wenn durch das Schließen der Kontakte und durch das Fließen eines großen Laststroms die Batterie­spannung zusammenbrechen sollte. Auch dies trägt dazu bei, daß ein Schwebezustand beim Schließen der Kontakte vermieden wird, der in den meisten Fällen zum Verschwei­ßen eines Kontaktes führen würde. Da die Relaiswicklung so ausgelegt wird, daß bei zwei abgefallenen Ankern die notwendige Anziehungskraft bzw. der hierzu erforderliche Fluß erzeugt werden, ergibt sich beim erfindungsgemäßen Relais ein sehr günstiges Verhältnis von Ansprechspannung und Durchzugsspannung, wodurch also im letzten Teil der Anzugsbewegung ein sehr schnelles Anziehen der Anker un­ter Aufbringung hoher Kontaktkräfte ermöglicht wird.
  • Die geschilderten Vorteile des erfindungsgemäßen Relais werden insbesondere dann wirksam, wenn beide Kontakte des Relais als Schließer ausgebildet sind. Denn in diesem Fall geht das Schließen der Kontakte mit dem Anziehen der beiden Anker einher, wodurch bei angezogenen Ankern die größten Magnetkräfte auch in entsprechend große Kontakt­kräfte umgesetzt werden.
  • Für bestimmte Anwendungsfälle können aber die beiden Kon­takte des Relais auch als Öffner ausgebildet sein, die bei Verschweißung unabhängig voneinander öffnen. In die­sem Fall wird allerdings bei Verschweißen eines Kontaktes auch der zugehörige Anker festgehalten, so daß der Ma­gnetkreis nicht mehr vollständig geschlossen werden kann. Bei entsprechender Auslegung des Relais kann aber der zweite Anker immer noch anziehen und den Serienstromkreis über den zweiten Öffnerkontakt unterbrechen.
  • In einer weiteren Abwandlung kann auch noch vorgesehen werden, daß eine die beiden Schließer- oder Öffnerkontak­te verbindende Kupferlitze mit einem zusätzlichen eigenen Anschlußelemente versehen ist. In diesem Fall wäre es möglich, anstelle der Serienschaltung der beiden Kontakte eine Parallelschaltung vorzunehmen, so daß ein Doppel­schließer bzw. ein Doppelöffner entsteht. In diesem Fall ist zwar nicht mehr gewährleistet, daß beim Verschweißen des einen Kontaktes der Parallelstromkreis noch unterbro­chen wird, doch kann eine solche Anwendung für bestimmte Zwecke durchaus sinnvoll sein. So ist es möglich, bei der Ausgestaltung als Doppelschließer oder Doppelöffner die beiden Kontaktabstände jeweils verschieden einzustellen, so daß die beiden Kontakte nacheinander schließen bzw. öffnen. Am früher schließenden bzw. am später öffnenden Kontakt, bei denen ein Verschweißen auftreten könnte, verwendet man dann zweckmäßigerweise ein Kontaktmaterial, das nur geringe Schweißneigung besitzt.
  • Im Gegensatz zu dem eingangs erwähnten bekannten Relais kann das erfindungsgemäße Relais nicht sinnvoll mit Um­schaltkontakten betrieben werden, da beim Verschweißen des einen Kontaktes über die elektrische Verbindung der beiden beweglichen Kontaktelemente eine Überbrückung zwischen den beiden geschalteten Stromkreisen eintreten würde. Es ist aber denkbar, an der jeweils nicht benutzten Schaltstel­lung des Ankers bzw. des beweglichen Kontaktstückes ein Gegenkontaktelement nach Art von Umschaltkontakten anzu­bringen. Diese zusätzlichen Gegenkontaktelemente werden dann aber zweckmäßigerweise nicht zum Schalten eines zwei­ten Stromkreises benutzt, sondern lediglich als Überwa­chung. In diesem Fall ließe sich über eine logische Ver­knüpfung beispielsweise feststellen, wenn einer der Kon­takte verschweißt ist. Obwohl dann aufgrund der Relaisg­estaltung die Funktion noch nicht gestört wird, da der zweite Anker den Stromkreis noch sicher unterbricht, könn­te durch die Anzeige einer solchen Überwachungsschaltung ein rechtzeitiger Austausch des Relais veranlaßt werden, bevor auch der zweite Kontakt noch verschweißen sollte.
  • Konstruktiv wird bei dem erfindungsgemäßen Relais zweck­mäßigerweise vorgesehen, daß das elektrische Leiterele­ment eine unmittelbar auf die beiden Kontaktstücke ge­schweißte Litze aus Kupfer oder einem ähnlich gut leiten­den Material ist. Damit kann zwischen den beiden Kontak­ten ein hoher Laststrom ohne die Gefahr einer übermäßigen Erwärmung geführt werden. Die den Kontaktdruck erzeugende Kontaktfeder an dem jeweiligen Anker kann dann aus opti­malem Federwerkstoff, beispielsweise Federstahl, gefer­tigt werden, der keine sehr gute elektrische Leitfähig­keit aufweisen muß.
  • Der Spulenkörper dient zweckmäßigerweise als Träger für die Funktionselemente des Relais. So können die beiden Spulenkörperflansche jeweils Ausnehmungen zur Steckbefe­stigung des Joches aufweisen, außerdem weitere Ausnehmun­gen zur Halterung der Kupferlitze. An der dem Joch gegen­überliegenden Seite besitzen die Spulenflansche zweckmä­ßigerweise jeweils Ausnehmungen zur Steckbefestigung der Gegenkontaktelemente.
  • Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
    • Fig. 1 und 2 in zwei verschiedenen, teilweise geschnitte­nen Ansichten ein erfindungsgemäß gestaltetes Relais mit unabhängig voneinander öffnenden Schließerkontakten,
    • Fig. 3 und 4 ein entsprechendes Relais mit unabhängig voneinander schaltenden Öffnerkontakten,
    • Fig. 5 und 6 ein entsprechend aufgebautes Relais, dessen Kontakte als Doppelöffner geschaltet sind und
    • Fig. 7 und 8 ein entsprechend aufgebautes Relais mit als Doppelschließer ausgebildeten Kontakten.
  • Das in Fig. 1 und 2 dargestellte Relais besitzt einen Spulenkörper 1 mit einem in eine axiale Durchgangsbohrung eingepreßten Kern 2, der an seinen Enden zwei Polflächen 3 und 4 aufweist. Der Spulenkörper besitzt zwei Flansche 5 und 6, zwischen denen eine Wicklung 7 aufgebracht ist.
  • Die durch Spulenkörper 1, Kern 2 und Wicklung 7 gebildete Spule ist mit ihrer Achse parallel zu einer Einbauebene auf einem flachen Sockel 8 angeordnet, der mit einer Kap­pe 9 ein Gehäuse bildet. Im Überlappungsbereich 10 können die beiden Gehäuseteile beispielsweise mit Ultraschall verschweißt sein.
  • Der Magnetkreis des Relais weist ein flaches Flußblech oder Joch 11 auf, welches im wesentlichen senkrecht zur Einbauebene neben der Spule angeordnet und in Aussparun­gen 12 der Spulenkörperflansche 5 und 6 durch Einstecken befestigt ist. Fortsätze 13 des Joches 11 sind außerdem im Sockel 8 zusätzlich verankert. An beiden Enden weist das Flußblech jeweils Lagerschneiden 14 bzw. 15 auf, an welchen jeweils ein Anker 16 bzw. 17 gelagert ist. Um den Anker gegen Querverschiebung auf der Lagerschneide zu si­chern, ist das Joch in üblicher Weise mit Einschnitten 18 bzw. Vorsprüngen 19 versehen. Jeder Anker weist im Be­reich hinter der Lagerschneide jeweils einen Fortsatz 16a bzw. 17a auf, und an diesen beiden Fortsätzen greift eine gemeinsame Rückstellfeder 20 an, welche auf Zug bean­sprucht ist und die beiden Anker mit gleicher Rückstell­kraft in ihre Ruhestellung, d.h. in die abgefallene Stellung, zieht.
  • Auf jedem der beiden Anker ist eine Kontaktfeder 21 bzw. 22 befestigt, welche jeweils ein Kontaktstück 23 bzw. 24 trägt. Beide Kontaktstücke sind über eine Kupferlitze 25 miteinander verbunden, welche außen um die beiden Anker herumgeführt und mit ihren Enden jeweils durch eine Aus­nehmung der Kontaktfeder 21 bzw. 22 hindurch unmittelbar mit dem betreffenden Kontaktstück 23 bzw. 24 verbunden ist. Dadurch wird ein gegebenenfalls hoher Schaltstrom nicht über die aus Federstahl bestehenden Kontaktfedern oder über die Anker geführt.
  • Den beiden beweglichen Kontaktstücken 23 und 24 gegen­überstehend sind zwei feststehende Gegenkontaktelemente 26 und 27 jeweils in Ausnehmungen 5a bzw. 6a der Spulen­körperflansche 5 bzw. 6 durch Einstecken verankert. Sie besitzen jeweils in herkömmlicher Weise angeformte An­schlußstifte oder Stecker, z. B. 26a, die durch den Sok­kel 8 geführt sind. Unterhalb der Wicklung 7 ist auf dem Sockel noch Platz für zusätzliche Bauelemente 28, wie beispielsweise Dioden oder Widerstände, vorgesehen.
  • Die Funktion des Relais wurde bereits eingangs erläutert. Bei Erregung der Spule über die Wicklung 7 werden beide Anker 16 und 17 an den Kern 2 angezogen; dabei schließen die beiden Kontakte 23 - 26 und 24 - 27. Über die Litze 25 ist damit ein Serienstromkreis zwischen den beiden Ge­genkontaktelementen 26 und 27 geschlossen. Beim Abschal­ten der Erregung fallen beide Anker ab, so daß der Strom­kreis zweimal unterbrochen wird. Sollte einer der beiden Kontakte 23 - 26 oder 24 - 27 verschweißen, so öffnet im­mer noch der andere Kontakt über den zugehörigen zweiten Anker.
  • Eine leicht abgewandelte Form des Relais zeigen die Fig. 3 und 4. Dabei sind gleiche Teile wie in Fig. 1 und 2 auch mit dem gleichen Bezugszeichen versehen. Unter­schiedlich zu dem ersten Beispiel ist lediglich die Ge­staltung und Anordnung der Kontakte. Die beiden Kontakt­federn 21 und 22 tragen nunmehr nach auswärts gerichtete Kontaktstücke 33 und 34, welche mit Gegenkontaktelementen 36 und 37 zusammenwirken. Damit enthält das Relais zwei Öffner, welche über die beiden Anker 16 und 17 im Ruhezu­stand eine Serienschaltung bilden und bei Erregung des Relais den Stromkreis zweimal unabhängig voneinander un­terbrechen. Auch bei Verschweißung des einen Öffnerkon­taktes kann der zweite Anker noch anziehen (wenn auch nicht mit optimal geschlossenem Magnetkreis) und den Stromkreis unterbrechen.
  • Eine weitere Abwandlung ist in Fig. 5 und 6 gezeigt. Dort sind die beiden Kontaktfedern 21 und 22 über eine Litze 35 verbunden, welche außerdem an einen zusätzlichen Steckanschluß 38 herangeführt ist. Die beiden Öffner-Kon­taktstücke 33 und 34 besitzen damit einen zusätzlichen gemeinsamen Anschluß und können somit auch parallel als Doppelöffner geschaltet werden. Die Arbeitsweise des Re­lais ist die gleiche wie bei den vorhergehenden Beispie­len. Um auch hierbei ein Verschweißen möglichst auszu­schalten, können die beiden Kontakte mit unterschiedli­chem Kontaktabstand eingestellt und mit unterschiedlichen Kontaktmaterialien ausgerüstet werden, so daß jeweils ein Kontakt mit verschweißfestem Material zuletzt öffnet oder zuerst schließt und damit den eventuell entstehenden Lichtbogen auf sich zieht, während der andere Kontakt mit einem Material hoher Leitfähigkeit während des Betriebes den Großteil des Laststromes führt, jedoch keinem Licht­bogen ausgesetzt ist.
  • Fig. 7 und 8 zeigen eine entsprechende Abwandlung für das Relais mit Schließerkontakten. In diesem Fall ist die Litze 35 von den Kontaktstücken 23 und 24 an den zusätz­lichen Anschluß 38 geführt. Dieses Relais kann also als Doppelschließer-Relais verwendet werden, wobei die beiden Schließerkontakte parallel geschaltet, aber über die bei­den magnetisch in Serie liegenden Anker betätigt werden. Auch in diesem Fall kann mit unterschiedlichen Kontaktab­ständen und der Verwendung von verschweißfestem Kontakt­ material für den zuerst schließenden bzw. zuletzt öffnen­den Kontakt ein hoher Sicherheitsgrad erreicht werden.
  • Zum Verständnis der Zeichnungen sei noch erwähnt, daß verschiedentlich symmetrische Teile weggelassen wurden, wie beispielsweise Anker 17 und Kontaktelemente 22, 24, 27 bzw. 37 in den Fig. 1 und 3.

Claims (8)

1. Elektromagnetisches Relais mit einer Spule mit Spulen­körper, Wicklung und axial durchgehendem Kern, deren Ach­se parallel zur Einbauebene liegt, ferner mit einem neben der Spule und parallel zu deren Achse angeordneten Joch und mit zwei flachen Ankern, von denen jeder an einem Spulenende etwa senkrecht zur Spulenachse verläuft, an einem Jochende gelagert ist und mit einem Ende des Kerns einen Arbeitsluftspalt bildet, wobei jeder Anker ein mit mindestens einem Gegenkontaktelement zusammenwirkendes bewegliches Kontaktstück trägt, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden beweglichen Kontaktstücke (23, 24; 33, 34) jeweils auf einer am Anker befestigten Kontaktfeder (21, 22) angeordnet und über ein elektrisches Leiterelement (25; 35) miteinander verbunden sind und daß die beiden Anker (16, 17) jeweils auf einer Lagerschneide (14, 15) des Joches (11) gelagert sind, mit einem Fortsatz (16a, 17a) über die Lagerschneide hinaus verlängert sind und daß die Fortsätze beider Anker (16, 17) hinter der Lager­schneide (14, 15) über eine gemeinsame, auf Zug bean­spruchte Rückstellfeder (20) miteinander verbunden sind.
2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß das elektrische Leiterelement (25; 35) eine unmittelbar auf die beiden Kontaktstücke (23, 24; 33, 34) geschweißte Litze aus Kupfer oder einem ähnlich gut leitenden Material ist.
3. Relais nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­kennzeichnet, daß die beiden Spulenkörper­flansche (5, 6) Ausnehmungen (12) zur Steckbefestigung des Joches (11) aufweisen.
4. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Spulenflan­ sche (5, 6) dem Joch (11) gegenüberliegend jeweils Aus­nehmungen (5a, 6a) zur Steckbefestigung jeweils eines Ge­genkontaktelementes (26, 27; 36, 37) aufweisen.
5. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kontakte (23; 26; 24; 27) jeweils als Schließer ausgebildet sind.
6. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kontakte (33; 36; 34; 37) als Öffner ausgebildet sind.
7. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das die beiden beweg­lichen Kontaktstücke (23, 24; 33, 34) verbindende Leiter­element (36) mit einem eigenen Anschlußelement (38) ver­sehen ist.
8. Relais nach Anspruch 7, dadurch gekenn­zeichnet, daß die beiden Kontakte nacheinander öffnen bzw. schließen, wobei der früher schließende bzw. später öffnende Kontakt durch Kontaktstücke mit geringer Schweißneigung gebildet wird.
EP86111088A 1985-08-14 1986-08-11 Elektromagnetisches Relais mit zwei Ankern Expired EP0211446B1 (de)

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DE3529158 1985-08-14
DE3529158 1985-08-14

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