EP0237610B1 - Elektromagnetisches Relais - Google Patents

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EP0237610B1
EP0237610B1 EP86107305A EP86107305A EP0237610B1 EP 0237610 B1 EP0237610 B1 EP 0237610B1 EP 86107305 A EP86107305 A EP 86107305A EP 86107305 A EP86107305 A EP 86107305A EP 0237610 B1 EP0237610 B1 EP 0237610B1
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EP
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spring
contact
armature
changeover
actuating arm
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EP0237610A3 (en
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Gunter A. Dipl.-Ing. Seeger
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Hengstler GmbH
Original Assignee
Hengstler Bauelemente GmbH
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00—Details of electromagnetic relays
    • H01H50/64—Driving arrangements between movable part of magnetic circuit and contact
    • H01H50/66—Driving arrangements between movable part of magnetic circuit and contact with lost motion
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00—Details of electromagnetic relays
    • H01H50/54—Contact arrangements
    • H01H50/56—Contact spring sets
    • H01H50/58—Driving arrangements structurally associated therewith; Mounting of driving arrangements on armature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/50—Means for increasing contact pressure, preventing vibration of contacts, holding contacts together after engagement, or biasing contacts to the open position

Definitions

  • the invention relates to an electromagnetic relay with a pivotable armature with an actuating arm parallel to the longitudinal axis of a solenoid coil, with a spring element arranged at the free end of the actuating arm for actuating the changeover contact spring of the spring contact set of the relay.
  • Such electromagnetic relays with a particularly long actuating leg lying parallel to the magnetic coil are used to switch particularly large contact spacings of a spring contact set. This creates the problem of achieving sufficient contact pressure and avoiding the contacts bouncing.
  • An electromagnetic relay of the type mentioned is already known from DE-A-28 31 121.
  • cylindrical compression springs or a resilient wire bracket are provided at the end of the actuating leg of the pivotable armature, cylindrical compression springs or a resilient wire bracket, which in turn actuate the changeover contact spring of the spring contact set when the armature is pivoted.
  • the disadvantage here is that the cylindrical compression springs or the resilient wire bracket take up a relatively large amount of space and are difficult to adjust.
  • the changeover contact spring is actuated by a pair of leaf springs.
  • a relatively large amount of space is disadvantageously required for actuating the changeover contact spring on the end face of the spring contact set.
  • the object of the present invention is an electromagnetic Relay of the type mentioned and in particular the actuation of the switch contact spring so that no additional space is required when the switch contact spring is actuated, and that the adjustment of the spring element can be carried out easily.
  • the essence of the invention lies in the manner of an advantageously long spring travel, the actuating leg of the armature running parallel to the longitudinal axis of the magnet coil itself being designed as a leaf spring and, furthermore, in the area of the switchover, in the area of the switchover, providing drivers with the switchover contact spring.
  • the actuating leg is made of plastic material.
  • a particularly light actuating arm of the armature is achieved with a simple design, which, because of its lower mass, in comparison to a metallic leaf spring, suppresses reverberation and bouncing of the contacts.
  • the Pimpel reaches through the spring contact closest to the actuating leg and engages with the changeover contact spring.
  • larger switching lengths can advantageously be achieved in an arrangement of the switchover area closer to the spring bracket, whereby larger contact distances can advantageously be provided, in particular in the case of high-voltage arrangements.
  • Claim 4 provided that the Pimpel is rigidly arranged on the changeover contact spring and from there engages the closest spring contact with the resilient actuating leg.
  • the actuating leg is now completely free without any actuating elements provided for the spring contact set, so that the simple adjustment of the actuating leg is achieved and, moreover, favorable acceleration and response values during the switching process because masses to be accelerated, such as the Pimpel, are missing from the actuating leg.
  • the drawing shows the actuation of a changeover contact spring 10 according to the invention by means of a leaf spring 16 via drivers 14, 21.
  • an anchor 8 which has an anchor bearing 5 in the manner of a hinged anchor in the bent region.
  • the attachment 18 of the leaf spring 16 to the armature 8 is carried out with rivets, screws or by means of an adhesive in a manner known per se.
  • a pimple 15 is rigidly arranged at an attachment point 13, which engages via drivers 14, 21 at the free end of the changeover contact spring 10.
  • the changeover contact spring 10 is located in the changeover range of the contacts 20 of a contact spring set with contact springs 9.
  • the leaf spring 16 springs with the pimple 15 in the direction of the switchover contact spring 10. After the driver 21, after a short delay, the switchover contact spring 10 with its switchover contact against the contact is switched off 20 of the contact spring 9 out.
  • the actuating leg running parallel to the solenoid, i.e. the leaf spring 16, which also runs parallel to the spring contact set, is particularly elongated here in order to ensure large contact spacings of the spring contact set. Nevertheless, a large contact pressure and a bounce-free switching is achieved because the dynamic behavior of the leaf spring 16 according to the invention leads to an acceleration process on the bump 15. This is all the more so since the pimpel 15 is initially guided freely in the direction of the contact spring set and only after a short time takes the changeover contact spring 10 along with the driver 21.
  • the driver 14 advantageously prevents overshoot in the direction of the switching process and advantageously leads the changeover contact spring 10 back into the rest position.
  • the switching process can be adjusted, in particular by simply bending the leaf spring 16.
  • the actuating arm can also be provided in a resilient arrangement instead of made of metallic material. As a result, a particularly light, elongated actuation leg is achieved with good acceleration values in order to actuate the changeover contact spring 10.
  • the pimpel 15 engages in a manner not shown within a breakthrough the initially lying parallel spring contact 9. This achieves advantages because, when the actuating leg is shorter, i. With a shorter leaf spring 16, when engaging closer to the attachment point of the contact springs 9 and the changeover contact spring 10 on the spring bracket, greater switching distances can be achieved in the region of the contacts 20.
  • the Pimpel 15 can be arranged rigidly on the actual changeover contact spring 10 and can engage through a recess in the spring contact 9 through the drivers 14, 21 on the actuating leg, ie here on the leaf spring 16.
  • the actuating leg is now in a particularly long arrangement, that is to say the leaf spring 16 is completely free and has good acceleration values, since in particular a Pimpel, which would otherwise have to be accelerated, is arranged on the side of the changeover contact spring 10.
  • the leaf spring 10 also has particularly low natural vibrations, which advantageously prevents bouncing of the contacts.
  • the end of the leaf spring 16 passes through during the switching process initially free an area within the drivers 14, 16 until the changeover contact spring 10 starts to move on a driver via the poplar 15. With this arrangement, too, a particularly bounce-free switching of the contacts is achieved.
  • the leaf spring 16 is present without actuating elements attached to it and can be easily adjusted in this respect.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais mit einem verschwenkbaren Anker mit einem zur Längsachse einer Magnetspule parallelen Betätigungsschenkel, mit einem am freien Ende des Betätigungsschenkels angeordneten Federelement zur Betätigung der Umschaltkonktaktfeder des Federkontaktsatzes des Relais.
  • Derartige elektromagnetische Relais mit besonders langem, parallel zur Magnetspule liegenden Betätigungsschenkel werden verwendet, um besonders große Kontaktabstände eines Federkontaktsatzes zu schalten. Hierbei ergibt sich das Problem, einen ausreichenden Kontaktdruck zu erreichen und das Prellen der Kontakte zu vermeiden.
  • Ein elektromagnetisches Relais der genannten Art ist aus der DE-A-28 31 121 bereits bekannt. Dort sind am Ende des Betätigungsschenkels des verschwenkbaren Ankers zylindrische Druckfedern oder ein federnder Drahtbügel vorgesehen, die beim Verschwenken des Ankers ihrerseits die Umschaltkontaktfeder des Federkontaktsatzes betätigen. Nachteilig hierbei ist es, daß die zylindrischen Druckfedern oder der federnde Drahtbügel relativ viel Platz beanspruchen und nur schwer justiert werden können.
  • Bei einem weiteren elektromagnetischen Relais gemäß der DE-A-25 26 785 wird die Umschaltkontaktfeder von einem Blattfederpaar betätitgt. Hierbei wird jedoch nachteilig zur Betätigung der Umschaltkontaktfeder an der Stirnseite des Federkontaktsatzes relativ viel Platz benötigt.
  • Aus der CH-A-450 503 ist ein Koaxialkabelschalter mit elektromagnetischer Betätigung bekannt, bei dem der Betätigungsschenkel des Ankers als Blattfeder 64 ausgebildet ist.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein elektromagnetisches Relais der eingangs genannten Art und insbesondere die Betätigung der Umschaltkontaktfeder so auszubilden, daß beim Betätigen der Umschaltkontaktfeder mit einem Federelement kein zusätzlicher Platz beansprucht wird, und daß die Justierung des Federelementes einfach durchgeführt werden kann.
  • Die Lösungen der Aufgabe der Erfindung sind in den Ansprüchen 1 und 4 definiert.
  • Das Wesen der Erfindung liegt darin, nach Art eines vorteilhaft langen Federweges den parallel zur Längsachse der Magnetspule verlaufenden Betätigungsschenkel des Ankers selbst als Blattfeder auszubilden und weiterhin am Pimpel im Bereich der Umschaltung an der Umschaltkontaktfeder Mitnehmer vorzusehen.
  • Hierdurch wird ohne weiteren Platzbedarf ein sicheres Schalten mit großer Kontaktkraft bei einfacher Justierung des Federelementes erreicht. Das Prellen der Kontakte wird durch die federnde Nachführung des Pimpels wegen der hier besonders lang ausgebildeten Federstrecke vermieden und weiterhin durch die Mitnehmer, die zunächst erst nach einer Vorbiegung der Blattfeder die Umschaltkontaktfeder mit Verzögerung mitnehmen. Wegen der Führung der Umschaltkontaktfeder innerhalb des Bereiches der Mitnehmer am Pimpel wird ein Nachschwingen und Prellen der Kontakte eingedämmt.
  • In Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, daß der Betätigungsschenkel aus Kunststoffmaterial vorgesehen ist. Hierbei wird bei einfacher konstruktiver Ausführungsart gewichtsmässig ein besonders leichter Betätigungsschenkel des Ankers erreicht, der im übrigen schon wegen seiner geringeren Masse im Vergleich zu einer metallischen Blattfeder ein Nachschwingen und Prellen der Kontakte unterdrückt.
  • In weiterer Ausbildung der Erfindung ist es vorgesehen, daß der Pimpel den parallel zum Betätigungsschenkel nächstliegenden Federkontakt durchgreift und mit der Umschaltkontaktfeder in Eingriff steht. Hierbei können vorteilhaft in Anordnung des Umschaltbereiches näher zum Federbock hin größere Schaltlängen erreicht werden, wodurch insbesondere bei Hochspannungsanordnungen vorteilhaft größere Kontaktabstände vorgesehen werden können.
  • Nach Art einer Umkehrung ist gem. Anspruch 4 vorgesehen, daß der Pimpel an der Umschaltkontaktfeder starr angeordnet ist und von da aus den nächstliegenden Federkontakt durchgreifend mit dem federnd ausgebildeten Betätigungsschenkel in Eingriff steht. Der Betätigungsschenkel liegt nun völlig frei ohne daran vorgesehene Betätigungselemente für den Federkontaktsatz, so daß insoweit die einfache Justierung des Betätigungsschenkels erreicht wird und im übrigen günstige Beschleunigungs- und Ansprechwerte beim Schaltvorgang, weil etwa zu beschleunigende Massen, wie der Pimpel, am Betätigungsschenkel fehlen.
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnung näher erläutert.
  • Die Zeichnung zeigt die erfindungsgemäße Betätigung einer Umschaltkontaktfeder 10 mittels einer Blattfeder 16 über Mitnehmer 14,21.
  • Hierbei ist ein Anker 8 vorgesehen, welcher nach Art eines Klappankers im abgeknickten Bereich eine Ankerlagerung 5 aufweist. Der zu Längsachse einer hier nicht dargestellten Magnetspule parallele Betätigungsschenkel des Ankers 8 ist in besonders langer Ausführung als Blattfeder 16 ausgebildet.
  • Die Befestigung 18 der Blattfeder 16 am Anker 8 ist mit Nieten, Schrauben oder mittels einer Verklebung in an sich bekannter Art durchgeführt.
  • Am freien Ende der Blattfeder 16 ist an einem Befestigungspunkt 13 starr ein Pimpel 15 angeordnet, der über Mitnehmer 14, 21 am freien Ende der Umschaltkontaktfeder 10 eingreift. Die Umschaltkontaktfeder 10 befindet sich im Umschaltbereich der Kontakte 20 eines Kontaktfedersatzes mit Kontaktfedern 9.
  • Wird bei der Erregung der Magnetspule der kurze Schenkel des Ankers 8 angezogen, so federt die Blattfeder 16 mit dem Pimpel 15 in Richtung der Umschaltkontaktfeder 10. Über den Mitnehmer 21 wird nach kurzer Verzögerung nach Art eines Anlaufvorganges die Umschaltkontaktfeder 10 mit ihrem Umschaltkontakt gegen den Kontakt 20 der Kontaktfeder 9 geführt. Der parallel zur Magnetspule verlaufende Betätigungsschenkel, d.h. die Blattfeder 16, die weiterhin auch parallel zum Federkontaktsatz verläuft, ist hier besonders langgestreckt ausgeführt, um große Kontaktabstände des Federkontaktsatzes zu gewährleisten. Trotzdem wird ein großer Kontaktdruck und ein prellfreies Schalten erzielt, weil das dynamische Verhalten der erfindungsgemäßen Blattfeder 16 zu einem Beschleunigungsvorgang auf den Pimpel 15 führt. Dies umso mehr, als der Pimpel 15 zunächst beschleunigt frei in Richtung zum Kontaktfedersatz geführt wird und erst nach kurzer Zeit über den Mitnehmer 21 die Umschaltkontaktfeder 10 mitnimmt.
  • Der Mitnehmer 14 verhindert vorteilhaft ein Überschwingen in Richtung des Schaltvorganges und führt vorteilhaft die Umschaltkontaktfeder 10 in die Ruhelage zurück. Innerhalb einer Schaltstrecke gem. dem Abstand zwischen den Mitnehmern 14, 21 kann der Schaltvorgang justiert werden, insbesondere durch einfaches Verbiegen der Blattfeder 16.
  • Ein Prellen der Kontakte wird vermieden, weil die Blattfeder 16 oder eine sonstige federnde Anordnung, insbesondere aus Kunststoffmaterial, unter stetigem Druck federnd im Umschaltbereich vorliegt und insoweit mögliche Eigenschwingungen eines sonst vorgesehenen starren langen Betätigungsschenkels abfängt.
  • Der Betätigungsschenkel kann anstatt aus metallischem Material auch aus Kunststoffmaterial in federnder Anordnung vorgesehen werden. Hierdurch wird ein besonders leichter langgestreckter Betätigungsschenkel erreicht mit guten Beschleunigungswerten, um die Umschaltkontaktfeder 10 zu betätigen.
  • In Ausgestaltung der Erfindung durchgreift der Pimpel 15 in nicht dargestellter Weise innerhalb eines Durchbruches den zunächst liegenden parallelen Federkontakt 9. Hierdurch werden Vorteile erreicht, weil bei kürzerer Ausführung des Betätigungsschenkels, d.h. mit kürzerer Blattfeder 16, bei einem Eingriff näher zur Befestigungsstelle der Kontaktfedern 9 und der Umschaltkontaktfeder 10 am Federbock größere Schaltstrecken im Bereich der Kontakte 20 erzielt werden.
  • Der Pimpel 15 kann starr an der eigentlichen Umschaltkontaktfeder 10 angeordnet sein und durch eine Ausnehmung des Federkontaktes 9 hindurch über die Mitnehmer 14, 21 am Betätigungsschenkel, d.h. hier an der Blattfeder 16, angreifen. Insoweit liegt nun der Betätigungsschenkel in besonders langer Anordnung vor, d.h. die Blattfeder 16 ist völlig frei und weist gute Beschleunigungswerte auf, da insbesondere ein Pimpel, der sonst mit zu beschleunigen wäre, an der Seite der Umschaltkontaktfeder 10 angeordnet ist. Insoweit weist auch die Blattfeder 10 besonders geringe Eigenschwingungen auf, wodurch vorteilhaft schon von daher ein Prellen der Kontakte unterdrückt wird. Das Ende der Blattfeder 16 durchläuft beim Schaltvorgang zunächst frei einen Bereich innerhalb der Mitnehmer 14, 16, bis an einem Mitnehmer über den Pimpel 15 die Umschaltkontaktfeder 10 in Bewegung gerät. Auch bei dieser Anordnung wird ein besonders prellfreies Schalten der Kontakte erreicht. Bei dieser Ausführungsform liegt die Blattfeder 16 ohne daran befestigte Betätigungselemente vor und kann insoweit leicht justiert werden.

Claims (4)

  1. Elektromagnetisches Relais mit einem der Halterung einer mit einem verschwenkbaren Anker (8) versehenen Magnetspule und eines Federkontaktsatzes dienenden Federbock, mit einem zur Längsachse der Magnetspule parallelen Betätigungsschenkel (16) mit einem Federelement zur Betätigung der Umschaltkontaktfeder (10) des Federkontaktsatzes, wobei die Längsachse des Federkontaktsatzes parallel zur Längsachse der Magnetspule verläuft und der Anker (8) sich schwenkbar am Magnetsystem abstützt, wobei das freie Ende des Ankers (8) als verlängerter Betätigungschenkel (16) ausgebildet ist und an seinem freien äußeren Ende einen Pimpel (15) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungsschenkel (16) als Blattfeder (16) ausgebildet ist und daß am freien Ende der Blattfeder (16) starr der Pimpel (15) mit Mitnehmern (14, 21) angeordnet ist, welche zur Betätigung der Umschaltkontaktfeder (10) in diese eingreifen, wodurch die Schwenkbewegung des Ankers (8) verzögert als auch federnd auf die Umschaltkontaktfeder (10) übertragen und die Kontaktanlage federnd unterstützt wird.
  2. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (16) aus Kunststoffmaterial besteht.
  3. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Pimpel (15) den parallel zum Betätigungsschenkel nächstliegenden Federkontakt (9) durchgreift und mit der Umschaltkontaktfeder (10) in Eingriff steht.
  4. Elektromagnetisches Relais mit einem der Halterung einer mit einem verschwenkbaren Anker (8) versehenen Magnetspule und eines Federkontaktsatzes dienenden Federbock, mit einem zur Längsachse der Magnetspule parallelen Betätigungsschenkel (16) mit einem Federelement zur Betätigung der Umschaltkontaktfeder (10) Federkontaktsatzes, wobei die Längsachse des Federkontaktsatzes parallel zur Längsachse der Magnetspule verläuft und der Anker (8) sich schwenkbar am Magnetsystem abstützt, wobei das freie Ende des Ankers (8) als verlängerter Betätigungsschenkel (16) ausgebildet ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Pimpel (15), mit Mitnehmern (14, 21), an der Umschaltkontaktfeder (10) starr angeordnet ist und den nächstliegenden Federkontakt (9) durchgreifend mit dem als Blattfeder (16) ausgebildeten Betätigungsschenkel (16) in Eingriff steht, wodurch die Schwenkbewegung des Ankers (8) verzögert als auch federnd auf die Umschaltkontaktfeder (10) übertragen und die Kontaktanlage federnd unterstützt wird.
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