EP0293722A1 - Elektromagnetisches Relais - Google Patents

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EP0293722A1
EP0293722A1 EP88108266A EP88108266A EP0293722A1 EP 0293722 A1 EP0293722 A1 EP 0293722A1 EP 88108266 A EP88108266 A EP 88108266A EP 88108266 A EP88108266 A EP 88108266A EP 0293722 A1 EP0293722 A1 EP 0293722A1
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EP
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contact carrier
yoke
free leg
excitation coil
magnetic return
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Theodor Dipl.-Ing. Ochs (Fh)
Alois Dipl.-Ing. Mühling (FH)
Paul Pirner
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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
    • H01H50/00—Details of electromagnetic relays
    • H01H50/02—Bases; Casings; Covers
    • H01H50/04—Mounting complete relay or separate parts of relay on a base or inside a case
    • H01H50/041—Details concerning assembly of relays
    • H01H50/042—Different parts are assembled by insertion without extra mounting facilities like screws, in an isolated mounting part, e.g. stack mounting on a coil-support
    • H—ELECTRICITY
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    • H01H50/041—Details concerning assembly of relays
    • H01H2050/046—Assembling parts of a relay by using snap mounting techniques

Definitions

  • the invention relates to an electromagnetic relay according to the preamble of claim 1.
  • Such a relay is known from DE-A1 30 02 079.
  • a contact carrier is fastened to a free leg of the yoke by means of a screw connection.
  • the object of the invention is therefore to design a relay of the type mentioned in such a way that the connection between the contact carrier and the free leg of the back yoke can be positioned exactly with little assembly effort and has a tight fit.
  • the relay shown in perspective in FIG. 1 has two switching contacts 6 and essentially consists of a yoke 1, an excitation coil 2, an armature 3 and a contact carrier 7.
  • a U-shaped yoke 1 with a rectangular cross-section forms the core of the excitation coil 2 with a first leg 1a, a second free leg 1b of the yoke 1 runs parallel to the first leg 1a and is over a web 1c, which is arranged perpendicular to both legs 1a, 1b, connected to this.
  • the end outer edge of the free leg 1b of the yoke 1 serves as a bearing edge 1d for the angled armature 3.
  • a leg 3a of the armature 3 shown in detail in FIG. 2 is arranged approximately parallel to the web 1c of the yoke 1 and leads from the bearing edge 1d on the free leg 1b to the leg 1a of the yoke 1.
  • a second leg 3b of the armature 3 essentially runs parallel to the free leg 1b of the yoke 1 and has a recess running to the longitudinal axis, so that the leg 3b of the armature 3 forms two armature legs 3c.
  • the leg 3a of the armature 3 When the excitation coil 2 is excited, the leg 3a of the armature 3 is attracted by the leg 1a of the yoke 1 serving as the core of the excitation coil, so that the second leg 3b of the armature 3 moves away from the free leg 1b of the yoke 1.
  • the armature legs 3c are provided with recesses 3d at the upper free end, into which projections 5b of an actuating plate 5 shown in FIG. 4 engage in a form-fitting manner.
  • the actuating plate according to FIG. 4 is provided with at least one recess 5a and an actuating projection 5c, via which at least one switch contact 6 can be actuated. Due to the movement of the armature 3 when the excitation coil 2 is excited, the switching contacts 6 are switched via the armature legs 3c and the actuating plate 5.
  • FIG. 2 shows the armature 3, which is held by a leaf spring-like holding element 4 on the bearing edge 1d of the yoke 1.
  • the holding element 4 is arranged between the armature legs 3c on the free leg 1b of the yoke 1.
  • Two holding arms 4a of the holding element 4 run parallel to one another and are angled at their ends by approximately 135 °.
  • the claws 4b thus formed engage in recesses 3e in the region of the curvature zone 3f of the armature 3.
  • the two holding arms 4a are connected to one another by a U-shaped web 4c, which encloses an elongated hole.
  • the holding arms 4a are connected on the side opposite the claws 4b to a web 4d which has a holding lug 4e angled in the center in the direction of the claws 4b.
  • the retaining lug 4e engages in a recess 1e of the free leg 1b of the yoke 1. A first fixation of the armature 3 on the free leg 1b of the yoke 1 is thus achieved.
  • the contact carrier 7 has a supporting web 7a with a rectangular cross-section, in which, according to FIG. 1, the switching contacts 6 are embedded approximately parallel to the excitation coil 2.
  • the supporting web 7a is located approximately at the level of the coil flange 2a according to FIG. 1, which is located on the side of the yoke bracket 1 opposite the web 1c, and is perpendicular to the axis of the excitation coil 2 on the free leg 1b of the yoke bracket 1. Its transverse dimension corresponds approximately to that of the excitation coil 2.
  • support arms 7b are provided which point in the direction of the excitation coil 2 and enclose the free leg 1b of the yoke 1 in the assembled state.
  • these support arms 7b are provided in the direction of the excitation coil 2 with latching lugs 7c which run parallel to the free leg 1b of the yoke 1.
  • latching lugs 7c which run parallel to the free leg 1b of the yoke 1.
  • locking lugs 7c snap on free leg 1b of the yoke 1.
  • the two support arms 7b are connected to one another by a crosspiece 7d.
  • the transverse web 7d is arranged parallel to the free leg 1b of the yoke 1 and is perpendicular to the supporting web 7a.
  • the crossbar 7d is not directly connected to the support web 7a, but only to the lateral support arms 7b, so that the crossbar 7d can freely spring to produce a tensioning effect.
  • the crosspiece 7d is provided with a support 7e in the center and extending in the axis of the excitation coil.
  • the support 7e has a pin 7f pointing in the direction of the excitation coil 2, which in the mounted state of the contact carrier 7 engages in a bore 1f (FIG. 2) of the free leg 1b of the yoke 1 and thus serves to center the contact carrier 7 on the free leg 1b .
  • FIG 5 shows an embodiment of the connection between contact carrier 7 and the magnet system of a relay, in which case only one switching contact 6 is provided.
  • the locking lugs 7c of the support arms 7b of the contact carrier 7 are engaged on the free leg 1b of the yoke 1.
  • the lateral support arms 7b engage under the coil flange 2a, which faces the web 1c of the yoke 1, and fix the excitation coil 2 to the leg 1a of the yoke 1 forming the core of the excitation coil 2.
  • the crossbar 7d is supported by the support 7e the anchor legs 3c on the free leg 1b of the yoke 1 and fixes the holding element 4 in the area of the U-shaped crossbar 4c (FIG 2) on the free leg 1b of the yoke 1.
  • the centering of the contact carrier 7 on the free leg 1b of the yoke 1 is carried out by the pin 7f of the contact carrier 7, which engages in a bore 1f of the free leg 1b of the yoke 1.
  • the crossbar 7d, which serves as a spring element, and the latching lugs 7c ensure that the contact carrier 7 is firmly seated on the free leg 1b of the yoke 1.

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Abstract

Bei herkömmlichen Relais wird der Kontaktträger (7) durch eine Schraubverbindung am freien Schenkel (1b) des Rückschlußbügels (1) befestigt. Diese Schraubverbindung bedingt einen erhöhten Fertigungs- und Montageaufwand. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Relais der eingangs genannten Art so auszuführen, daß die Verbindung zwischen Kontaktträger (7) und dem freien Schenkel (1b) des Rückschlußbügels (1) bei geringem Montageaufwand exakt positioniert werden kann und einen festen Sitz aufweist. Bei einem erfindungsgemäßen Kontaktträger (7) rasten die Rastnasen der seitlichen Stützarme (7b) am freien Schenkel (1b) des Rückschlußbügels (1) ein. Ein die seitlichen Stützarme (7b) verbindender Quersteg (7d) dient zur Abstützung am freien Schenkel (1b) des Rückschlußbügels (1) und wirkt damit als Federelement eine Kraft auf den Kontaktträger (7) aus zum festen Sitz am freien Schenkel (1b) des Rückschlußbügels (1). Der Quersteg (7b) ist mittig mit einem Zapfen (7f) versehen, der in eine Bohrung am freien Schenkel (1b) des Rückschlußbügels (1) eingreift zur exakten Positionierung des Kontaktträgers (7) am freien Schenkel (1b) des Rückschlußbügels (1). Relais für eine Kleinschaltuhr

Description

  • Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Ein derartiges Relais ist aus der DE-A1 30 02 079 bekannt. Da­bei wird ein Kontaktträger mittels einer Schraubverbindung an einem freien Schenkel des Rückschlußbügels befestigt.
  • Nachteil dieser bekannten Ausführungsform ist, daß durch die Schraubverbindung zwischen Kontaktträger und freiem Schenkel des Rückschlußbügels ein erhöhter Fertigungs- und Montageauf­wand erforderlich ist.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Relais der eingangs ge­nannten Art so auszuführen, daß die Verbindung zwischen Kontakt­träger und dem freien Schenkel des Rückschlußbügels bei geringem Montageaufwand exakt positioniert werden kann und einen festen Sitz aufweist.
  • Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Dadurch ist erreicht, daß durch den Rast­mechanismus eine schnelle Montage des einstückig herstellbaren Kontaktträgers am freien Ende des Rückschlußbügels möglich ist. Auf eine Befestigungsbohrung des Kontaktträgers und das Schnei­den eines Gewindes im freien Schenkel des Rückschlußbügels so­wie das Eindrehen einer mit einer Sicherung gegen Herausfallen versehenen Schraube kann verzichtet werden. Insgesamt wird dadurch eine kostengünstigere Fertigung und eine vereinfachte Montage möglich. Durch den Wegfall der Schraube steht im Kon­taktträger auch mehr Platz für die Kontakte selbst zur Verfügung. Außerdem wird die Spannungsfestigkeit der Anordnung im Bereich der Kontakte erhöht.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der FIG 1 bis 5 beschrieben. Dabei zeigen:
    • FIG 1 ein Relais mit Kontaktträger und zwei Schaltkontakten in perspektivischer Darstellung,
    • FIG 2 den u-förmigen Rückschlußbügel des Relaisankers und des Haltebügels in perspektivischer Darstellung,
    • FIG 3 den Kontaktträger ohne Schaltkontakte in perspektivischer Darstellung,
    • FIG 4 die Betätigungsplatte zum Betätigen der Schaltkontakte,
    • FIG 5 das Relais im montierten Zustand in perspektivischer Darstellung.
  • Das in FIG 1 perspektivisch dargestellte Relais hat zwei Schaltkontakte 6 und besteht im wesentlichen aus einem Rückschlußbügel 1, einer Erregerspule 2, einem Anker 3 und einem Kontaktträger 7.
  • Ein u-förmig ausgebildeter Rückschlußbügel 1 mit rechteckigem Querschnitt bildet mit einem ersten Schenkel 1a den Kern der Erregerspule 2, ein zweiter freier Schenkel 1b des Rückschluß­bügels 1 verläuft parallel zum ersten Schenkel 1a und ist über einen Steg 1c, der senkrecht zu beiden Schenkeln 1a, 1b angeord­net ist, mit diesem verbunden. Die endseitige Außenkante des freien Schenkels 1b des Rückschlußbügels 1 dient als Lager­schneide 1d für den winklig ausgebildeten Anker 3.
  • Ein Schenkel 3a des in FIG 2 im Detail dargestellten Ankers 3 ist in etwa parallel zum Steg 1c des Rückschlußbügels 1 angeord­net und führt von der Lagerschneide 1d am freien Schenkel 1b zum Schenkel 1a des Rückschlußbügels 1. Ein zweiter Schenkel 3b des Ankers 3 verläuft im wesentlichen parallel zum freien Schenkel 1b des Rückschlußbügels 1 und hat eine zur Längsachse verlaufende Aussparung, so daß der Schenkel 3b des Ankers 3 zwei Ankerschenkel 3c bildet. Bei Erregung der Erregerspule 2 wird der Schenkel 3a des Ankers 3 vom Schenkel 1a des als Kern der Erregerspule dienenden Rückschlußbügels 1 angezogen, so daß sich der zweite Schenkel 3b des Ankers 3 vom freien Schenkel 1b des Rückschlußbügels 1 entfernt. Die Ankerschenkel 3c sind am oberen freien Ende mit Aussparungen 3d versehen, in die Vor­sprünge 5b einer in FIG 4 dargestellten Betätigungsplatte 5 formschlüssig eingreifen.
  • Die Betätigungsplatte nach FIG 4 ist mit mindestens einer Aus­sparung 5a und einem Betätigungsvorsprung 5c versehen, über den mindestens ein Schaltkontakt 6 betätigt werden kann. Durch die Bewegung des Ankers 3 bei Erregung der Erregerspule 2 werden die Schaltkontakte 6 über die Ankerschenkel 3c und die Betäti­gungsplatte 5 geschaltet.
  • FIG 2 zeigt den Anker 3, der durch ein blattfederartiges Halte­element 4 auf der Lagerschneide 1d des Rückschlußbügels 1 ge­halten wird. Das Halteelement 4 ist zwischen den Ankerschenkeln 3c auf dem freien Schenkel 1b des Rückschlußbügels 1 angeordnet. Zwei Haltearme 4a des Halteelementes 4 verlaufen parallel zu­einander und sind an ihren Enden um etwa 135° angewinkelt. Die dadurch gebildeten Krallen 4b greifen in Ausnehmungen 3e im Be­reich der Krümmungszone 3f des Ankers 3. Die beiden Haltearme 4a sind durch einen u-förmig ausgebildeten Steg 4c, der ein Lang­loch umschließt, miteinander verbunden. Die Haltearme 4a sind an der den Krallen 4b gegenüberliegenden Seite mit einem Steg 4d verbunden, der mittig eine in Richtung der Krallen 4b abgewinkelte Haltenase 4e aufweist. Die Haltenase 4e greift in eine Aussparung 1e des freien Schenkels 1b des Rückschlußbügels 1. Somit wird eine erste Fixierung des Ankers 3 auf dem freien Schenkel 1b des Rückschlußbügels 1 erreicht.
  • Die bisher beschriebenen Merkmale stimmen mit der in der DE-A1 30 02 079 beschriebenen Ausführungsform überein. Im Gegen­satz zu dieser wird der Kontaktträger 7 jedoch nicht am freien Schenkel 1b des Rückschlußbügels 1 festgeschraubt, sondern, wie im folgenden näher erläutert, auf diesen aufgeschnappt.
  • FIG 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kontaktträgers 7 in einer perspektivischen Darstellung. Der Kon­taktträger 7 weist einen Tragsteg 7a mit rechteckförmigen Quer­schnitt auf, in den nach FIG 1 die Schaltkontakte 6 annähernd parallel zur Erregerspule 2 eingelassen sind. Im montierten Zustand befindet sich der Tragsteg 7a in etwa in Höhe des Spulenflansches 2a nach FIG 1, der sich auf der dem Steg 1c gegenüberliegenden Seite des Rückschlußbügels 1 befindet und steht senkrecht zur Achse der Erregerspule 2 am freien Schenkel 1b des Rückschlußbügels 1. Seine Querabmessung entspricht in etwa der der Erregerspule 2. Am Tragsteg 7a sind seitlich parallel verlaufend, senkrecht zum Tragsteg 7a angeordnet, Stützarme 7b vorgesehen, die in Richtung zur Erregerspule 2 zeigen und im montierten Zustand den freien Schenkel 1b des Rückschlußbügels 1 umschließen. Endseitig sind diese Stützarme 7b in Richtung zur Erregerspule 2 mit Rastnasen 7c versehen, die parallel zum freien Schenkel 1b des Rückschlußbügels 1 verlaufen. Im montierten Zustand rasten diese Rastnasen 7c am freien Schenkel 1b des Rückschlußbügels 1 ein. Die beiden Stützarme 7b sind durch einen Quersteg 7d miteinander verbunden. Der Quersteg 7d ist parallel zum freien Schenkel 1b des Rückschlußbügels 1 angeordnet und steht senkrecht auf dem Tragsteg 7a. Der Quersteg 7d ist aber nicht direkt mit dem Tragsteg 7a verbunden, sondern nur mit den seitlichen Stützarmen 7b, damit der Quersteg 7d zur Erzeugung eines Spanneffektes frei federn kann. Mittig und in Achse der Erregerspule verlaufend ist der Quersteg 7d mit einer Abstützung 7e versehen.
  • Die Abstützung 7e weist einen in Richtung zur Erregerspule 2 zeigenden Zapfen 7f auf, der im montierten Zustand des Kon­taktträgers 7 in eine Bohrung 1f (FIG 2) des freien Schenkels 1b des Rückschlußbügels 1 greift und damit zur Zentrierung des Kontaktträgers 7 am freien Schenkel 1b dient.
  • FIG 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Verbindung zwischen Kon­taktträger 7 und dem Magnetsystem eines Relais, wobei in diesem Fall nur ein Schaltkontakt 6 vorgesehen ist. Die Rastnasen 7c der Stützarme 7b des Kontaktträgers 7 sind am freien Schenkel 1b des Rückschlußbügels 1 eingerastet. Dabei greifen die seit­lichen Stützarme 7b unter den Spulenflansch 2a, der dem Steg 1c des Rückschlußbügels 1 zugewandt ist und fixieren die Erreger­spule 2 an dem den Kern der Erregerspule 2 bildenden Schenkel 1a des Rückschlußbügels 1. Der Quersteg 7d stützt sich dabei über die Abstützung 7e zwischen den Ankerschenkeln 3c am freien Schenkel 1b des Rückschlußbügels 1 ab und fixiert dabei das Halteelement 4 im Bereich des u-förmig ausgebildeten Querstegs 4c (FIG 2) am freien Schenkel 1b des Rückschlußbügels 1. Dadurch wird die Haltekraft des Halteelementes 4 erhöht. Die Zentrierung des Kontaktträgers 7 am freien Schenkel 1b des Rückschlußbügels 1 erfolgt durch den Zapfen 7f des Kontaktträgers 7, der in eine Bohrung 1f des freien Schenkels 1b des Rückschlußbügels 1 eingreift. Durch den Quersteg 7d, der als Federelement dient, und die Rastnasen 7c wird der feste Sitz des Kontaktträgers 7 am freien Schenkel 1b des Rückschlußbügels 1 gewährleistet.
  • Gleichwirkend wäre eine Anordnung, bei der die seitlichen Stützarme 7b den freien Schenkel 1b des Rückschlußbügels 1 nicht umgreifen, sondern auf diesem aufliegen und eine Rastnase in der Mitte des Quersteges 7d in eine Öffnung im freien Schen­kel 1b des Rückschlußbügels 1 einrastet.

Claims (3)

1. Elektromagnetisches Relais, bestehend aus einer Erreger­spule (2), einem u-förmigen Rückschlußbügel (1), dessen einer Schenkel (1a) als Kern der Erregerspule (2) dient und aus einem Anker (3) zur Betätigung mindestens eines Schalt­kontaktes (6) eines Kontaktträgers (7), der einen annähernd senkrecht zur Achse der Erregerspule (2) verlaufenden Trag­steg (7a) zur Befestigung der Kontaktfinger jedes Schaltkon­taktes (6) aufweist, wobei der Kontaktträger (7) am freien Schenkel (1b) des Rückschlußbügels (1) befestigt ist, da­durch gekennzeichnet, daß der Kontakt­träger (7) seitliche Stützarme (7b) mit Rastnasen (7c) zum Einrasten am freien Schenkel (1b) des Rückschlußbügels (1) aufweist,
daß ein die seitlichen Stützarme (7b) verbindender Quersteg (7d) zur Abstützung am freien Schenkel (1b) des Rückschluß­bügels (1) dient und als Federelement eine Kraft auf den Kon­taktträger (7) ausübt zum festen Sitz am freien Schenkel (1b) des Rückschlußbügels (1) und
daß ein Zapfen (7f) am Quersteg (7d) derart angeordnet ist, daß er in eine Bohrung am freien Schenkel (1b) des Rückschluß­bügels (1) zum Zentrieren des Kontaktträgers (7) am freien Schenkel (1b) des Rückschlußbügels (1) eingreift.
2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß die seitlichen Stützarme (7b) den am Steg (1c) des Rückschlußbügels (1) anliegenden Spulenflansch (2a) der Erregerspule (2) untergreifen, um damit die Erreger­spule (2) an dem den Kern der Erregerspule (2) bildenden Schenkel (1a) des Rückschlußbügels (1) zu fixieren.
3. Relais nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­kennzeichnet, daß der Kontaktträger (7) aus einem Stück gebildet ist.
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