EP0249025A2 - Elektromagnetisches Kleinstrelais - Google Patents
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
- H01H50/00—Details of electromagnetic relays
- H01H50/02—Bases; Casings; Covers
- H01H50/026—Details concerning isolation between driving and switching circuit
Definitions
- the invention relates to an electromagnetic small relay, in particular to a relay that meets the highest security requirements.
- the invention relies on an electromagnetic relay of an embodiment with a magnet system consisting of a magnet coil group and an armature pivotably arranged on one end face of the magnet coil and an armature arranged on the opposite end face of the magnet coil actuated by the armature via a connecting web running parallel to the longitudinal axis of the magnet coil and in one Spring bracket summarized spring contact set, wherein the longitudinal axis of the solenoid extends perpendicular to the longitudinal axis of the spring contact set, and the longitudinal axis of the spring contact set perpendicular to a parallel to the longitudinal axis of the solenoid arranged, through which the coil and spring contact connections penetrated bottom plate of the spring bracket.
- the present invention was dominantly based on the object of constructing a small relay constructed in such a way that the creepage distances and clearances between potentials of the spring contact set and the magnet system meet the highest requirements, e.g. for underground use.
- the design of such a small relay should be designed so that the individual modules can be plugged together without mechanical connecting elements, while at the same time a complete encapsulation of the small relay should be enough.
- the magnet system constructed around a flat magnet coil has a coil body flange designed on the magnet armature end side as a coil connection carrier and armature holder and in the form of a flat plug-in unit for plug-in into a cassette-like housing which is completely closed except for one end face, on which the open end opposite side has a spring bracket with spring contacts and connecting lugs, and an actuating web connecting the armature to the changeover contact spring is provided on the outside along a narrow longitudinal side of the cassette-like housing, which, when the magnet system has been inserted into the cassette-like housing, transmits the movements of the armature to the changeover contact spring .
- the magnet armature-side coil body flange of the magnet system with the integrated outwardly leading coil connections and external lying anchor bracket closes the insertion opening of the cassette-shaped housing in a form-fitting manner.
- the spring bracket with the corresponding number of spring contacts and connecting lugs is integrated on the front area of the cassette-like housing opposite the insertion opening. wherein the connection lugs are separated from the coil connections, which are preferably likewise led out of the coil body flange in accordance with the cassette length.
- An actuating web made of insulating material outside the housing connects the free end of the armature on the coil flange to the changeover contact or switch contact spring at the opposite end of the cassette after the magnetic system has been inserted into the cassette.
- the magnet armature with the actuating web and the spring contact system are housed completely encapsulated by providing a hood which is closed except for a narrow longitudinal side and is adapted to the shape of the cassette and which is shaped and dimensioned for positive locking of the cassette-like housing with inserted magnet system and completely encloses the small relay thus formed.
- FIG. 2 shows the small relay in a plan view of the magnet armature end face along a section line II of FIG. 2.
- the small relay is assembled ready for operation in the state shown in FIGS. 1 and 2, the magnet system 1 is inserted into the cassette-like housing 14 Operating web 18 inserted between the free end of the magnet armature 8 and a changeover contact spring 19, and the entire arrangement of magnet system 1 and cassette 14 inserted into a hood 17 adapted to the shape of the cassette 14.
- FIGS. 1 and 2 only the side of the small relay carrying the connections 4 of the magnetic coil 2 and the connection tabs 13 of the spring contact system is freely accessible.
- the small relay of the present invention consists of the assemblies magnet system 1 (FIG. 4), cassette 14 with spring contact system (FIG. 5) and hood 17 (FIG. 3). It is of course also possible to use only the assemblies magnet system 1 and cassette 14 as miniature switching relays in receptacles designed corresponding to the hood 17.
- the magnet system 1 as an assembly comprises a preferably flat magnet coil 2 with a coil body 9, Magnetic core 5, yoke 6 and the magnet armature 8 guided in a holder 7.
- the magnet armature-side coil flange 10 is designed as a molded part including the armature holder 7 and the coil connection carrier 3 such that after insertion of the magnet system 1 in the direction of the arrow 22 (FIG. 4,5) closes the receiving opening 15 of the cassette 14 in the cassette-like housing 14 of the coil flange 10.
- the cassette 14 is formed here with a spring bracket 11 as a molded part or as an additional part to be snapped on or snapped on, or in the case of two separate spring sets, parts, the spring contacts 12 and the changeover contact 19 being inserted or injected into correspondingly shaped recesses.
- the interior of the cassette 14 is designed to accommodate the magnetic system 1 in shape and dimension.
- the magnet system 1 with the yoke 6, the flanges of the coil body 9 and the coil connection carrier 3 is then fixed against the corresponding inner sides or an opening-side web of the cassette 14.
- the end wall 16 separates the magnet system 1 inserted in the interior of the cassette 14 from the spring contact system 12, 19 arranged on the outside.
- the free end of the changeover or switching contact spring 19 protrudes, as can be seen from FIG. 5, beyond the cassette 14 and, after the magnet system has been introduced into the cassette 14, is connected via an actuating web 18 to the free end of the magnet armature 8 for the transmission of the Anchor movement connected.
- the actuating web 18 is designed at both ends for a latching with the armature 8 and with the spring 19 accordingly.
- the magnet armature-side coil flange 10 is designed as a coil connection carrier 3 and also as an armature holder 7 as a molded part.
- the magnet armature 8 passes through or engages around the magnet yoke 6 and is guided in a recess in the molded part.
- a hood 17 (FIG. 3) is pushed over the small relay thus completed in the direction of arrow 23, whereby this Hood 17 positively engages the cassette 14 and also the magnet system 1 on the magnet armature side.
- the top of the cassette 14 comes to rest against cams 21 molded into the hood 17, the hood 17 laterally engages the cassette 14 in a form-fitting manner, and on the end face the hood 17 lies on the surfaces 20 of the magnet system (coil connection carrier 3) and the cassette (spring bracket 11 ) sealing.
- this small relay according to the invention can be used for all areas of use with high security requirements.
- the hood 17 can be made of a flexible material, the lower edge of the hood engaging around the cassette 14 and the coil connection carrier 3 by a short distance.
- the hood can be permanently molded or have ventilation holes or slots that can be created later.
- the magnet system 1 can be snapped into the cassette 14 or connected by adhesive.
- the spring contact system can consist of several changeover contact sets with a corresponding expansion of the cassette molding.
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Abstract
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf ein elektromagnetisches Kleinstrelais, insbesondere auf ein Relais, das höchsten Sicherheitsanforderungen entspricht.
- Die Erfindung setzt von einem elektromagnetischen Relais einer Ausführungsform mit einem aus einer Magnetspulgruppe und einem an einer Stirnseite der Magnetspule verschwenkbar angeordneten Anker bestehenden Magnetsystem und einem an der gegenüberliegenden Stirnseite der Magnetspule angeordneten vom Anker über einen parallel zur Längsachse der Magnetspule verlaufenden Verbindungssteg betätigten und in einem Federbock zusammengefaßten Federkontaktsatz aus, wobei die Längsachse der Magnetspule senkrecht zur Längsachse des Federkontaktsatzes, und die Längsachse des Federkontaktsatzes senkrecht zu einer parallel zur Längsachse der Magnetspule angeordneten, von dem Spulen- und Federkontaktanschlüssen durchgriffenen Bodenplatte des Federbocks verläuft.
- Der vorliegenden Erfindung lag dominierend die Aufgabe zugrunde, ein derart aufgebautes Kleinstrelais konstruktiv so weiterzubilden, daß die Kriech- und Luftstrecken zwischen Potentialen des Federkontaktsatzes und des Magnetsystems den höchsten Anforderungen, z.B. für den Untertageeinsatz, entsprechen.
- Als weitere Aufgabe sollte der konstruktive Aufbau eines solchen Kleinstrelais so ausgelegt werden, daß die einzelnen Baugruppen ohne mechanische Verbindungselemente miteinander steckbar verbunden werden können, wobei gleichzeitig eine vollständige Kapselung des Kleinstrelais er reicht werden sollte.
- Gemäß dieser Aufgabenstellung ist deshalb vorgesehen, daß das um eine flache Magnetspule aufgebaute Magnetsystem einen magnetankerstirnseitig als Spulenanschlußträger und Ankerhalterung ausgebildeten Spulenkörperflansch aufweist und in Form einer flachen Einschubeinheit für den Einschub in ein kassettenartiges bis auf eine Stirnseite vollkommen geschlossenes Gehäuse ausgebildet ist, das an der der offenen Stirnseite gegenüberliegenden Seite einen Federbock mit Federkontakten und Anschlußfahnen aufweist, und ein den Anker mit der Umschaltkontaktfeder verbindender Betätigungssteg aussenseitig entlang einer schmalen Längsseite des kassettenartigen Gehäuses vorgesehen ist, der nach Einschub des Magnetsystems in das kassettenartige Gehäuse aufgesteckt die Bewegungen des Ankers auf die Umschaltkontaktfeder überträgt.
- Hiermit wird erreicht, daß das als flache Einschubeinheit ausgebildete Magnetsystem, als Ganzes in ein kassettenartiges bis auf die Einschuböffnung allseitig geschlossenes Gehäuse eingeschoben, vom Potential des Kontaktfedersatzes getrennt untergebracht ist, wobei der magnetankerseitige Spulenkörperflansch des Magnetsystems mit den integrierten nach außen führenden Spulenanschlüssen und außen-liegender Ankerhalterung die Einschuböffnung des kassettenförmigen Gehäuses formschlüssig verschießt. An dem der Einschuböffnung entgegengesetzten stirnseitigen Bereich des kassettenartigen Gehäuses ist gemäß der Erfindung der Federbock mit der entsprechenden Anzahl Federkontakten und Anschlußfahnen integriert angeordnet, wobei die Anschlußfahnen entsprechend der Kassettenlänge von den vorzugsweise ebenfalls in derselben Richtung aus dem Spulenkörperflansch herausgeführten Spulenanschlüssen getrennt sind. Ein aus Isoliermaterial bestehender Betätigungssteg außerhalb des Gehäuses verbindet nach dem Einschub des Magnetsystems in die Kassette das freie Ende des Ankers am Spulenflansch mit der Umschaltkontakt- oder Schaltkontaktfeder am entgegengesetzten Ende der Kassette.
- In der weiteren Ausbildung des elektromagnetischen Kleinstrelais ist dann vorgesehen, daß auch der Magnetanker mit Betätigungssteg, und das Federkontaktsystem vollständig gekapselt untergebracht ist, indem eine bis auf eine schmale Längsseite geschlossene, der Kassettenform angepaßte Haube vorgesehen wird, die in Formgebung und Dimensionierung zur formschlüssigen Aufnahme des kassettenartigen Gehäuses mit eingeschobenem Magnetsystem ausgeführt ist und das so ausgebildete Kleinstrelais vollständig umschließt.
- Eine solche vollständig gekapselte und bezüglich Kriech-und Luftstrecken höchsten Anforderungen genügende Relaiseinheit hat einen weitgefächerten Einsatzbereich.
- Das erfindungsgemäße Kleinstrelais wird nun anhand der anliegenden Zeichnungen näher erläutert.
- In den Zeichnungen zeigt -
- Figur 1 eine Seitenansicht der Basisausführung eines Kleinstrelais gemäß der Erfindung im zusammengebauten Zustand in einer teils geschnittenen Darstellung,
- Figur 2 eine Stirnansicht entlang der Schnittlinie I-I der Figur 1,
- Figur 3 eine Seitenansicht der Haube im Schnitt,
- Figur 4 eine Seitenansicht des Magnetsystems für den Einschub in das kassettenartige Gehäuse, und
- Figur 5 das kassettenartige Gehäuse in Seitenansicht mit integriertem Federbock als bevorzugte Ausführungsform.
- In den Figuren 1 und 2 ist eine Basisausführungsform des Kleinstrelais teilweise geschnitten dargestellt. Die Figur 2 zeigt hier das Kleinstrelais in einer Draufsicht auf die magnetankerseitige Stirnseite entlang einer Schnittlinie I-I der Figur 2. Das Kleinstrelais ist in dem in den Figuren 1 und 2 gezeigten Zustand betriebfertig zusammengesetzt, das Magnetsystem 1 ist in das kassettenartige Gehäuse 14 eingesteckt, ein Betätigungssteg 18 zwischen dem freien Ende des Magnetankers 8 und einer Umschaltkontaktfeder 19 eingesetzt, und die gesamte Anordnung von Magnetsystem 1 und Kassette 14 in eine der Form der Kassette 14 angepaßte Haube 17 eingeschoben. Wie aus diesen Figuren 1 und 2 ersichtlich, liegt nur die die Anschlüsse 4 der Magnetspule 2 und die Anschlußfahnen 13 des Federkontaktsystems tragende Seite des Kleinstrelais frei zugänglich.
- Wie im Einzelnen aus den Figuren 3 bis 5 ersichtlich, besteht das Kleinstrelais vorliegender Erfindung aus den Baugruppen Magnetsystem 1 (Fig.4), Kassette 14 mit Federkontaktsystem (Fig.5) und Haube 17 (Fig.3). Es ist selbstverständlich auch möglich, nur die Baugruppen Magnetsystem 1 und Kassette 14 als Kleinstschaltrelais in entsprechend der Haube 17 ausgebildete Aufnahmen zu verwenden.
- Das Magnetsystem 1 als Baugruppe umfaßt eine vorzugsweise flach ausgebildete Magnetspule 2 mit Spulenkörper 9, Magnetkern 5, Joch 6 und den in einer Halterung 7 geführten Magnetanker 8. Der magnetankerseitige Spulenflansch 10 ist gemäss der Erfindung als ein die Ankerhalterung 7 und den Spulenanschlußträger 3 einschliessendes Formteil so ausgebildet, daß nach dem Einschub des Magnetsystems 1 in Pfeilrichtung 22 (Fig. 4,5) in das kassettenartige Gehäuse 14 der Spulenflansch 10 die Aufnahmeöffnung 15 der Kassette 14 verschließt.
- Es ist selbstverständlich auch möglich, nur die Baugruppe Magnetsystem 1, eingeschoben in die Baugruppe Kassette 14 als Kleinstschaltrelais, in einer entsprechend der Haube 17 ausgebildeten Aufnahme eines Schaltkreis-Systems zu verwenden.
- In der Figur 5 ist das Kassettenartige Gehäuse 14 in einer bevorzugten Ausführungsform dargestellt. Die Kassette 14 ist hier mit einem Federbock 11 als ein Formteil oder als zusätzliches auf- oder anzurastendes Teil bzw. bei zwei getrennten Federsätzen, Teilen ausgebildet, wobei die Federkontakte 12 und der Umschaltkontakt 19 in entsprechend eingeformte Ausnehmungen eingesetzt oder eingespritzt sind. Der Innenraum der Kassette 14 ist für die Aufnahme des Magnetsystems 1 in Form und Dimensionierung entsprechend ausgelegt. In der Kassette 14 ist dann das Magnetsystem 1 mit dem Joch 6, den Flanschen des Spulenkörpers 9 und dem Spulenanschlußträger 3 gegen die entsprechenden Innenseiten bzw. einen öffnungsseitigen Steg der Kassette 14 anliegend festgelegt. Die Stirnwand 16 trennt das im Innenraum der Kassette 14 eingeschobene Magnetsystem 1 vom außen angeordneten Federkontaktsystem 12,19.
- Das freie Ende der Umschalt- oder Schaltkontaktfeder 19 ragt, wie aus der Figur 5 ersichtlich, über die Kassette 14 hinaus, und wird nach dem Einbringen des Magnetsystems in die Kassette 14 über einen Betätigungssteg 18 mit dem freien Ende des Magnetankers 8 für die Übertragung der Ankerbewegung verbunden. Der Betätigungssteg 18 ist beidendig für ein Einrasten mit dem Anker 8 als auch mit der Feder 19 entsprechend ausgebildet.
- Wie aus Figur 1 und 4 ersichtlich und bereits kurz erläutert, ist der magnetankerseitige Spulenflansch 10 als Spulenanschlußträger 3 und auch als Ankerhalterung 7 als Formteil ausgebildet. Der Magnetanker 8 durchgreift oder umgreift das Magnetjoch 6 und wird in einer Ausnehmung des Formteils geführt.
- Nachdem das Magnetsystem 1 in die Kassette 14 eingesetzt ist, wird der Betätigungssteg 18 aufgesteckt, und, wie aus den diese Vorgänge aufzeigenden Figuren 3 bis 5 ersichtlich, eine Haube 17 (Figur 3) über das so komplettierte Kleinstrelais in Pfeilrichtung 23 übergeschoben, wobei diese Haube 17 formschlüssig die Kassette 14 und auch magnetankerseitig das Magnetsystem 1 umgreift. Die Oberseite der Kassette 14 kommt dabei gegen in der Haube 17 eingeformte Nocken 21 zum Anliegen, seitlich umgreift die Haube 17 formschlüssig die Kassette 14, und stirnseitig liegt die Haube 17 an den Flächen 20 des Magnetsystems (Spulenanschlußträger 3) und der Kassette (Federbock 11) abdichtend an.
- Es wird als selbstverständlich vorausgesetzt, daß alle nicht-metallischen Formteile dieses Kleinstrelais aus einem geeigneten Kunststoffmaterial entsprechenden Isolationsvermögens hergestellt sind, wobei die Haube 17 vorzugsweise aus einem transparenten, leicht elastischen Material besteht.
- Wie schon aus der räumlichen aufgliederung hervorgeht, ist dieses erfindungsgemäße Kleinstrelais für alle Einsatzbereiche mit hohen Sicherheitsanforderungen verwendbar.
- Obwohl diese Erfindung von einer sogenannten Flachrelaisspule ausgeht und eine solche auch gezeigt und beschrieben ist, kann selbstverständlich auch anstelle einer solchen eine andere Spulenform entsprechend der erfindungsgemäßen Merkmale zur Verwendung kommen, wobei die Kassette zum Beispiel einen quadratischen Querschnitt haben kann.
- Andere Ausführungsformen der Haube 17 sind ebenfalls möglich. So kann zum Beispiel die Haube aus einem weichelastischen Material bestehen, wobei der untere Rand der Haube die Kassette 14 und den Spulenanschlußträger 3 um eine kurze Strecke einrastend umgreift.
- Die Haube kann permanent eingeformt oder nachträglich erstellbar Entlüftungslöcher oder -schlitze aufweisen. Das Magnetsystem 1 kann mit der Kassette 14 einrastend oder durch Klebung verbunden sein. Des weiteren kann das Federkontaktsystem aus mehreren Umschaltkontaktsätzen bei entsprechender Erweiterung des Kassettenformteils bestehen.
- Wesentlich ist bei diesem erfindungsgemäßen Kleinstrelais, daß Kriech- und Luftstrecken zwischen den Potentialen erzielbar sind, die höchsten Sicherheitsanforderungen genügen.
-
- 1 Magnetsystem
- 2 Magnetspule
- 3 Spulenabschlußträger
- 4 Spulenanschlüsse
- 5 Magnetkern
- 6 Magnetjoch
- 7 Ankerhalterung
- 8 Anker
- 9 Spulenkörper
- 10 Spulenkörperflansch, ankerseitig
- 11 Federbock
- 12 Federkontakte
- 13 Anschlußfahnen
- 14 Kassette
- 15 Öffnungsstirnseite v. 14
- 16 (andere) Stirnseite v. 14
- 17 Haube
- 18 Betätigungs-(Verbindungs)Steg
- 19 Umschaltkontaktfeder
- 20 (Auflage)Flächen f. Haube
- 21 Abstandsnocken
- 22 Pfeilrichtung
- 23 Pfeilrichtung
- 24 Rastelemente an Haube
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