Elektromagnetisches UmschaltrelaisElectromagnetic changeover relay
Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Umschalt¬ relais, welches auf einem isolierenden Grundkörper zwei getrennt ansteuerbare Spulen zur Umschaltung mindestens einer Kontakteinheit aufweist. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Umpolrelais zur Ansteuerung von elektri¬ schen Antrieben mit umkehrbarer Drehrichtung, etwa von Gleichstrommotoren für Rechts- und Linkslauf, wie sie in Kraftfahrzeugen verwendet werden.The invention relates to an electromagnetic switching relay, which has two separately controllable coils for switching at least one contact unit on an insulating base body. In particular, the invention relates to a pole reversal relay for controlling electrical drives with reversible direction of rotation, for example of DC motors for clockwise and counterclockwise rotation, as are used in motor vehicles.
Für den genannten Anwendungszweck ist neben der Verwendung von zwei getrennten Relais auch bereits ein Umpolrelais bekannt (DE 38 43 359 C2), bei dem auf einem gemeinsamen Grundkörper zwei vollständige Relaisblöcke punktsymmet¬ risch angeordnet sind. Die zu den jeweiligen Relais- blocken gehörenden und von den beiden Ankern betätigtenIn addition to the use of two separate relays, a polarity reversal relay is already known for the application mentioned (DE 38 43 359 C2), in which two complete relay blocks are arranged point-symmetrically on a common base body. The ones belonging to the respective relay blocks and operated by the two armatures
Kontaktelemente liegen zwischen den Relaisblöcken und sind zumindest teilweise über feste Verbindungen beiden Syste¬ men zugeordnet. Da dieses bekannte System für jeden der beiden Relaisblöcke jeweils einen eigenen Spulenkörper, ein eigenes doch und einen eigenen Anker aufweist, welche alle auf dem Grundkörper untergebracht werden, benötigt es einen entsprechend hohen Aufwand an Einzelteilen, was wiederum nicht nur einen erhöhten Fertigungs- und Monta¬ geaufwand, sondern auch ein erhöhtes Volumen des Relais- Systems erfordert.Contact elements are located between the relay blocks and are at least partially assigned to both systems via fixed connections. Since this known system for each of the two relay blocks each has its own bobbin, its own and its own armature, which are all housed on the base body, it requires a correspondingly high outlay on individual parts, which in turn does not only increase production and assembly ¬ effort, but also requires an increased volume of the relay system.
Aus der DE 31 24 412 Cl ist außerdem auch bereits ein polarisiertes Kleinrelais mit zwei in Serie geschalteten Wicklungen bekannt, bei dem ein einziger Anker in der Mitte zwischen beiden Spulenkernen angeordnet und um-
schaltbar ist. Abgesehen davon, daß dieses Relais einDE 31 24 412 Cl also discloses a polarized small relay with two windings connected in series, in which a single armature is arranged in the middle between the two coil cores and is switchable. Apart from that this relay is a
Dauermagnetsystem erfordert, ist es für die obengenannten Einsatzzwecke nicht geeignet, da der selbst als Kontakt¬ element dienende Anker weder große Ströme schalten kann noch die beispielsweise zur Motorumpolung erforderliche Anzahl von Kontaktkombinationen ermöglicht.Requires permanent magnet system, it is not suitable for the above-mentioned purposes, since the armature itself, which serves as a contact element, can neither switch large currents nor enables the number of contact combinations required, for example, to reverse the motor.
Aus der DE-B-10 36 914 ist ein Schaltrelais für Übertra¬ gungstechnik und Elektronik bekannt, bei dem auf einer Grundplatte zwei mit ihren Kernachsen zueinander ausge¬ richtete Magnetspulen angeordnet sind, zwischen deren ein¬ ander zugewandten inneren Kernenden ein Anker umschaltbar ist. Dieser Anker ist dort allerdings weit außerhalb des Spulenbereiches gelagert und trägt an den von den Spulen abgewandten Enden Kontaktelemente. Zusätzlich betätigt der Anker über eine Hebelvorrichtung weitere, außerhalb des Spulenbereiches angeordnete Kontaktfedern. Der gesamte Aufbau des dort beschriebenen Relais ist allerdings sehr kompliziert und für heutige Verhältnisse voluminös, so daß diese Konstruktion für den Einsatz in einem Kraftfahrzeug nicht in Betracht kommt.A switching relay for transmission technology and electronics is known from DE-B-10 36 914, in which two magnet coils are arranged on a base plate with their core axes aligned with one another, and an armature can be switched between their inner core ends facing one another. However, this armature is mounted there far outside the coil area and carries contact elements at the ends facing away from the coils. In addition, the armature actuates further contact springs arranged outside the coil area via a lever device. However, the entire structure of the relay described there is very complicated and voluminous by today's standards, so that this construction is out of the question for use in a motor vehicle.
Ziel der Erfindung ist es, ein elektromagnetisches Um¬ schaltrelais zu schaffen, welches insbesondere als Umpol- relais einsetzbar ist und mit wenigen einfachen Teilen einen kompakten Aufbau ermöglicht.The aim of the invention is to provide an electromagnetic changeover relay which can be used in particular as a changeover relay and which enables a compact structure with a few simple parts.
Erfindungsgemäß wird dieses Ziel mit einem Relais erreicht, welches folgende Merkmale aufweist: - einen isolierenden Grundkörper;According to the invention, this aim is achieved with a relay which has the following features: an insulating base body;
- zwei auf dem Grundkörper angeordnete, getrennt ansteu¬ erbare Spulen mit je einer Wicklung und je einem Kern, welche zueinander im wesentlichen axial ausgerichtet sind, wobei zwischen den einander zugewandten inneren Kernenden ein Luftspalt gebildet ist;
- ein die äußeren Kernenden verbindendes Joch;two separately controllable coils arranged on the base body, each with a winding and a core, which are essentially axially aligned with one another, an air gap being formed between the mutually facing inner core ends; - a yoke connecting the outer core ends;
- mindestens einen an einem Mittelbereich des Joches ge¬ lagerten, in dem Luftspalt zwischen den inneren Kern¬ enden angeordneten Anker; - mindestens zwei, jeweils zwischen Anker und Spule ange¬ ordnete Kontaktfedern, die in der Nähe von der Anker- Lagerstelle befestigt sind und mit ihren freien, kon¬ taktgebenden Enden jeweils durch den bzw. einen der Anker zwischen einer Ruheposition und einer Arbeitspo- sition umschaltbar sind; undat least one armature mounted on a central region of the yoke and arranged in the air gap between the inner core ends; - At least two contact springs, each arranged between the armature and the coil, which are fastened in the vicinity of the armature bearing point and with their free, contact-providing ends, each through a or one of the armatures between a rest position and a working position are switchable; and
- mindestens zwei im Grundkörper verankerte, feststehende Gegenkontaktele ente, welche jeweils zumindest mit einer Kontaktfeder in mindestens einer von deren Schaltposi¬ tionen Kontakt geben.- At least two fixed mating contacts anchored in the base body, each of which makes contact with at least one contact spring in at least one of its switching positions.
Das erfindungsgemäße Relais besitzt also nur ein einziges, die Außenenden der Spulenkerne verbindendes Joch, und es braucht - bei einer bevorzugten Ausführungsform - auch nur einen einzigen, zwischen den inneren Kernenden u schalt- baren Anker. Dieser Anker betätigt Kontaktfedern, die jeweils im Bereich zwischen Anker und Spule angeordnet sind, wobei natürlich eine Überschneidung der Kontakt¬ federn mit dem jeweiligen Spulenkern durch entsprechende Querschnittsgestaltung der Federn vermieden wird. Eine besonders einfache Herstellung mit besonders wenigenThe relay according to the invention thus has only a single yoke connecting the outer ends of the coil cores, and, in a preferred embodiment, it only needs a single armature which can be switched between the inner core ends. This armature actuates contact springs, which are each arranged in the area between armature and coil, an overlap of the contact springs with the respective coil core being avoided, of course, by appropriate cross-sectional design of the springs. A particularly simple production with very few
Teilen ergibt sich dann, wenn an dem Grundkörper selbst die beiden Spulenkörper zur Aufnahme der Wicklungen ein¬ stückig ausgeformt sind, so daß auch beide Wicklungen in einem Arbeitsgang auf den Grundkörper aufgebracht werden können. Damit ist auch eine nachträgliche Ausrichtung der beiden Systeme zueinander nicht erforderlich.Splitting occurs when the two coil bodies for receiving the windings are integrally formed on the base body itself, so that both windings can also be applied to the base body in one operation. Subsequent alignment of the two systems with one another is therefore not necessary.
Die Gegenkontaktelemente, die zweckmäßigerweise in einer von dem Grundkörper zwischen den beiden Spulen ausgebil- deten Kontaktkammer untergebracht sind, können für ver-
schiedene Anwendungszwecke unterschiedlich ausgelegt sein. In einer bevorzugten Ausführungsform für die Anwendung als Motor-Umpolrelais liegen beide, jeweils an einem Halte¬ stift des Grundkörpers befestigten Kontaktfedern im Ruhe- zustand an einem gemeinsamen Mittelkontaktelement an, während bei Erregung des einen oder anderen Spulensystems über den Anker wahlweise die eine oder die andere Kontakt¬ feder an eines von zwei Außenkontaktelementen geschaltet wird, wobei diese Außenkontaktelemente wiederum unterein- ander verbunden und mit einem gemeinsamen Anschlußstift versehen sein können. Es wäre aber auch möglich, jeweils getrennte Gegenkontaktelemente für beide Kontaktfedern vorzusehen, so daß zwei isolierte Umschaltkontakte gebil¬ det werden.The counter-contact elements, which are expediently accommodated in a contact chamber formed by the base body between the two coils, can be used for different applications can be designed differently. In a preferred embodiment for use as a motor reversing relay, both contact springs, each fastened to a holding pin of the base body, rest on a common center contact element in the idle state, while when one or the other coil system is excited via the armature either one or the other another contact spring is switched to one of two external contact elements, these external contact elements in turn being connected to one another and provided with a common connecting pin. However, it would also be possible to provide separate mating contact elements for both contact springs, so that two insulated changeover contacts are formed.
Die Kontaktfedern selbst können in einer bevorzugten Ausgestaltung kraftschlüssig durch Aufstecken auf ihren zugehörigen, mit Anschlußstiften versehenen Haltestiften befestigt werden, wobei über Fortsätze eine Abstützung am Grundkörper zum Zwecke der Vorspannung möglich ist. Es ist aber auch möglich, die Kontaktfedern direkt über isolie¬ rende Zwischenlagen am Anker zu befestigen und sie über flexible Zuleitungen mit entsprechenden Anschlußstiften zu verbinden. Auch eine elektrische Verbindung beider Kontakt- federn zur Schaffung eines Brückenkontaktes ist denkbar.In a preferred embodiment, the contact springs themselves can be non-positively fastened by plugging them onto their associated holding pins provided with connecting pins, with extensions being able to support the base body for the purpose of pretensioning. However, it is also possible to fasten the contact springs directly to the armature via insulating intermediate layers and to connect them to corresponding connecting pins via flexible supply lines. An electrical connection of the two contact springs to create a bridge contact is also conceivable.
Die oben beschriebene Anordnung eines Haltestiftes für eine Kontaktfeder in dem Bereich zwischen Anker und Spule kann insofern die Funktion des Relais beeinflussen, als über die Kontaktfeder mit einem als Anschlußstift dienen¬ den Haltestift und das Gegenkontaktelement bei geschlosse¬ nem Kontakt eine durch den Eisenkreis von Kern, Joch und Anker geführte Stromschleife gebildet werden kann, deren Magnetfeld sich dem Erregerflußkreis der Spule überlagert. Je nach Flußrichtung in dieser Stromschleife kann der zu-
sätzlich erzeugte Magnetfluß zu dem Erregerfluß gleich¬ sinnig oder gegensinnig gerichtet sein und somit die An¬ zugskraft auf den Anker verstärken oder schwächen. Ein Problem kann allerdings dann entstehen, wenn ein sehr hoher Laststrom über einen Schließerkontakt bei angezo¬ genem Anker fließt und dieser Laststrom über sein Magnet¬ feld den Anker auch nach Abschalten der Erregung im ange¬ zogenen Zustand festhält, der Anker also nicht mehr ab¬ fallen kann. Bei einem Umschaltrelais mit zwei in Reihe liegenden Spulen, einem zwischenliegenden Anker und mit Anschlußstiften von Kontaktfedern auf jeder Seite des Ankers läßt sich eine Kompensation durch entsprechende Probleme allenfalls in einer Richtung durchführen, so daß das erwähnte Problem bei extrem hohen Schaltrö en auftre- ten kann. Aus diesem Grund soll in einer weiteren konstruk¬ tiven Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Relaisaufbaus die Möglichkeit geschaffen werden, daß die Schleifenwir¬ kung des zwischen Anker, Joch und Kern angeordneten Halte¬ stiftes zumindest für bestimmte Anwendungen mit hohen Schaltströmen ausgeschaltet werden kann.The above-described arrangement of a holding pin for a contact spring in the area between armature and coil can influence the function of the relay insofar as, via the contact spring with a holding pin serving as a connecting pin, and the mating contact element with a closed contact through the iron circle of core , Yoke and armature-guided current loop can be formed, the magnetic field of which overlaps the excitation circuit of the coil. Depending on the direction of flow in this current loop, the additionally generated magnetic flux can be directed in the same sense or in the opposite direction to the excitation flux and thus increase or weaken the pulling force on the armature. A problem can arise, however, if a very high load current flows through a normally open contact when the armature is attracted and this load current holds the armature in its attracted state even after the excitation has been switched off, ie the armature no longer detaches, via its magnetic field can fall. In the case of a changeover relay with two coils lying in series, an intermediate armature and with connecting pins of contact springs on each side of the armature, compensation can only be carried out in one direction by corresponding problems, so that the problem mentioned can occur with extremely high switching currents . For this reason, in a further constructive embodiment of the relay structure according to the invention, the possibility should be created that the loop effect of the holding pin arranged between armature, yoke and core can be switched off at least for certain applications with high switching currents.
Für ein erfindungsgemäßes Relais mit Haltestiften für die Kontaktfedern im Bereich der Ankerlagerung wird eine vor¬ teilhafte Lösung des geschilderten Problems dadurch er- reicht, daß die Anschlußstifte beider Kontaktfedern imFor a relay according to the invention with retaining pins for the contact springs in the area of the armature bearing, an advantageous solution to the problem described is achieved in that the connecting pins of both contact springs in the
Bereich zwischen dem Anker und der einen Spule im Grund¬ körper verankert sind, wobei der eine Anschlußstift als Haltestift für die eine Kontaktfeder dient und der andere durch einen den Anker übergreifenden Bügelabschnitt mit der anderen Kontaktfeder verbunden ist. Diese andere Kon¬ taktfeder besitzt demnach einen Haltestift, der nicht als Anschlußstift dient oder zumindest nicht als solcher benutzt werden muß.Area between the armature and the one coil are anchored in the basic body, the one connecting pin serving as a holding pin for the one contact spring and the other being connected to the other contact spring by a bracket section overlapping the armature. This other contact spring accordingly has a retaining pin which does not serve as a connecting pin or at least does not have to be used as such.
in vorteilhafter Ausgestaltung ist es jedoch möglich, auch
in diesem Fall den Haltestift der anderen Kontaktfeder ebenfalls als Anschlußstift auszubilden. So kann auch dieser weitere Anschlußstift anstelle des gegenüberlie¬ genden Anschlußstiftes oder zusätzlich zu diesem zur Führung des Laststroms herangezogen werden. Somit kann für Anwendungsfälle, bei der die Schleifenwirkung erwünscht ist, für beide Kontaktfedern jeweils deren Haltestift auch als Anschlußstift verwendet werden. Wird andererseits gewünscht, daß die Schleifenwirkung nur teilweise zur Geltung kommt, so kann der Haltestift dieser anderenin an advantageous embodiment, however, it is also possible in this case also form the retaining pin of the other contact spring as a connecting pin. This additional connecting pin can also be used instead of the opposite connecting pin or in addition to this for guiding the load current. Thus, for applications in which the loop effect is desired, the holding pin can also be used as a connecting pin for both contact springs. If, on the other hand, it is desired that the loop effect only partially comes into play, the retaining pin can do this for others
Kontaktfeder zu dem mit ihm verbundenen getrennten An¬ schlußstift parallel geschaltet werden, so daß der Last¬ strom je zur Hälfte über beide Stifte fließt. Die Schlei¬ fenwirkung beträgt dann ebenfalls nur etwa die Hälfte der Schleifenstromwirkung bei Führung des vollen Laststroms über den betreffenden Lagerstift.Contact spring to be connected in parallel to the separate connecting pin connected to it, so that half of the load current flows over both pins. The loop effect is then also only about half the loop current effect when the full load current is conducted via the relevant bearing pin.
In bevorzugter Ausgestaltung ist ein U-förmiger Anschlu߬ bügel über den Anker greifend mit beiden Enden im Grund- körper befestigt, wobei ein erster Schenkel den Anschlu߬ stift und ein zweiter Schenkel einen Haltestift für die mit dem Anschlußstift verbundene Kontaktfeder bildet. Die¬ ser U-förmige Anschlußbügel wird zweckmäßigerweise steck¬ bar im Grundkörper befestigt, während der separate An- schluß- und Haltestift der ersteren Kontaktfeder im Grund¬ körper eingebettet sein kann.In a preferred embodiment, a U-shaped connecting bracket is attached to both ends of the base body and engages over the armature, a first leg forming the connecting pin and a second leg forming a retaining pin for the contact spring connected to the connecting pin. This U-shaped connection bracket is expediently plugged into the base body, while the separate connection and retaining pin of the former contact spring can be embedded in the base body.
Eine weitere Möglichkeit, eine unerwünschte Schleifenwir¬ kung durch die Anschlüsse des Laststroms zu vermeiden, besteht darin, daß die zwischen Kern, Anker und Joch imA further possibility of avoiding an undesired loop effect through the connections of the load current is that the between core, armature and yoke in the
Grundkörper verankerten Haltestifte der Kontaktfedern mit ihnen angeformeten Anschlußstiften zwar ebenso wie die Anschlußstifte der Gegenkontaktelemente zur Unterseite oder Anschlußebene des Relais geführt sind, daß aber die Kontaktfedern selbst jeweils unterhalb des Kerns, also
zwischen dem Kern und der Anschlußebene des Relais ver¬ laufen. In diesem Fall verläuft der Laststrom immer, auf einer Seite des Magnetkreises und durchschneidet diesen nicht in Form einer magnetisch wirksamen Schleife.Main body anchored holding pins of the contact springs with molded connection pins as well as the connection pins of the mating contact elements are guided to the underside or connection level of the relay, but that the contact springs themselves are each below the core, that is run between the core and the connection level of the relay. In this case, the load current always runs on one side of the magnetic circuit and does not cut through it in the form of a magnetically effective loop.
Die unerwünschte Wirkung einer Stromschleife im Magnet¬ kreis des Relais durch die den Laststrom führenden Teile kann auch durch eine Ausgestaltung vermieden werden, bei der das U-förmige Joch mit seinen Seitenschenkeln senk- recht zur Grundebene steht und mit seinem Mittenabschnitt parallel zur Grundebene oberhalb der beiden Spulen liegt, wobei der Anker annähernd senkrecht zur Grundebene in dem Luftspalt zwischen den inneren Kernenden angeordnet ist. Vorzugsweise besitzt dieses Relais mindestens zwei, jeweils zwischen dem Anker und einer der Spulen angeordnete, in der Nähe der Anker-Lagerstelle haarnadelförmig gekrümmte Kontaktfedern, von denen jeweils ein Anschlußschenkel im Grundkörper verankert ist und einen zur Grundebene senk¬ rechten Anschlußstift bildet und von denen jeweils der zweite Schenkel durch den Anker zwischen einer Ruheposi¬ tion und einer Arbeitsposition umschaltbar ist.The undesirable effect of a current loop in the magnetic circuit of the relay through the parts carrying the load current can also be avoided by a configuration in which the U-shaped yoke with its side legs is perpendicular to the base plane and with its central section parallel to the base plane above the is located in both coils, the armature being arranged approximately perpendicular to the base plane in the air gap between the inner core ends. This relay preferably has at least two contact springs, which are arranged between the armature and one of the coils and are hairpin-shaped in the vicinity of the armature bearing point, of which a connecting leg is anchored in the base body and forms a connecting pin perpendicular to the base plane, and each of which the arm can be switched between a rest position and a working position by the armature.
Dabei wird durch die nach unten herausgeführten Anschlu߬ stifte sichergestellt, daß keine den Magnetkreis des Relais durchsetzende Stromschleife über die den Laststrom führenden Kontaktfedern und deren Anschlüsse gebildet wird. Damit wird auch eine magnetische Beeinflussung des Ankers durch den Laststrom ausgeschaltet.In this case, the connection pins led out downwards ensure that no current loop passing through the magnetic circuit of the relay is formed via the contact springs carrying the load current and their connections. This also eliminates a magnetic influence on the armature by the load current.
Die haarnadelförmig gebogenen Kontaktfedern können mit ihrem Krümmungsbereich auf Haltestiften ruhen, die ihrer¬ seits im Grundkörper befestigt s.nd, jedoch nicht als Anschlußstifte dienen. Es ist aber auch möglich, ohne derartige Haltestifte auszukommen. In diesem Fall wird die jeweilige Kontaktfeder mit ihrem Anschlußschenkel in einem
Schlitz des Grundkörpers durch Klemmung befestigt. Weiter¬ hin ist es zweckmäßig, den Anschlußschenkel zumindest in dem den Anschlußstift bildenden Abschnitt, gegebenenfalls aber auch in dem zur Klemmung dienenden Abschnitt, zu fal- ten, um in diesen Bereichen den Querschnitt zu verdoppeln.The hairpins bent contact springs can rest with their curvature on retaining pins, which in turn are fastened in the base body, but do not serve as connecting pins. But it is also possible to get by without such holding pins. In this case, the respective contact spring with its connecting leg in one Slot of the base body fastened by clamping. Furthermore, it is expedient to fold the connecting leg at least in the section forming the connecting pin, but possibly also in the section serving for clamping, in order to double the cross section in these areas.
Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below using exemplary embodiments with reference to the drawings. Show it:
Figur 1 ein erfindungsgemäß gestaltetes Relais mit einem anker in Draufsicht, teilweise geschnitten und mit einer teilweise perspektivisch angedeuteten Kontur des Jochs, Figur 2 eine Darstellung der Einzelteile des Relais von Figur 1 vor der Montage, wobei wiederum der1 shows a relay designed according to the invention with an anchor in a top view, partially in section and with a partially perspective contour of the yoke, FIG. 2 shows an illustration of the individual parts of the relay from FIG. 1 before assembly, the turn being again
Grundkörper mit den Wicklungen und den Kontakten in Draufsicht, das Joch mit Anker und Kernen in perspektivischer Darstellung gezeigt sind, Figur 3 eine Detaildarstellung des Ankers von Figur 1 mit einer Kontaktfeder in perspektivischerBase body with the windings and the contacts in plan view, the yoke with armature and cores are shown in perspective, Figure 3 is a detailed view of the armature of Figure 1 with a contact spring in perspective
Schnittdarsteilung, Figur 4 eine perspektivische Darstellung des montiertenSectional view, Figure 4 is a perspective view of the assembled
Relais von der Anschlußseite gesehen, Figur 5 ein Schaltschema für die Anwendung des erfindungsgemäßen Relais mit einem Motor,Relay seen from the connection side, Figure 5 is a circuit diagram for the application of the relay according to the invention with a motor,
Figur 6 eine Figur 1 entsprechende Darstellung mit einer abgewandelten Ausführung des Ankers und der Kontaktfedern, Figur 7 ein gegenüber Figur 1 leicht abgewandeltes Relais mit zwei Ankern,6 shows a representation corresponding to FIG. 1 with a modified design of the armature and the contact springs, FIG. 7 shows a relay with two armatures that is slightly modified compared to FIG. 1,
Figur 8 und 9 eine Einzelheit der Ankerlagerung des Relais nach den Figuren 1 bis 5 in zwei SchnittdarStellungen. Figur 10 eine andere Ausführungsform des Umschaltrelais in Draufsicht, wobei die Wirkung der Strom-
schleife wahlweise vermieden ist,8 and 9 show a detail of the armature mounting of the relay according to FIGS. 1 to 5 in two sectional representations. FIG. 10 shows another embodiment of the changeover relay in a top view, the effect of the current loop is optionally avoided,
Figur 11 eine perspektivische Ansicht eines etwa in derFigure 11 is a perspective view of an approximately in the
Mitte im Bereich des Ankers geschnittenen Relais gemäß Figur 10, Figur 12 eine weitere Ausführungsform des Relais in per¬ spektivischer Ansicht von der Unterseite-, Figur 13 eine stehende Ausführungsform des Relais in Sei¬ tenansicht, wobei die Kontaktfedern auf Halte¬ stiften sitzen, Figur 14 eine Figur 13 entsprechende Ansicht in einer ab¬ gewandelten Ausführungsform ohne Haltestifte, Figur 15 einen Schnitt XV-XV durch das Relais von Figur10, FIG. 12 a further embodiment of the relay in a perspective view from the underside, FIG. 13 a standing embodiment of the relay in a side view, the contact springs being seated on retaining pins, FIG 14 a view corresponding to FIG. 13 in a modified embodiment without holding pins, FIG. 15 a section XV-XV through the relay of FIG
13 und Figur 16 einen Schnitt XVI-XVI in dem Relais von Figur 14.13 and FIG. 16 a section XVI-XVI in the relay from FIG. 14.
Das in den Figuren 1 bis 4 gezeigte Relais besitzt einen Grundkörper 1, welcher zwei einstückig verbundene Spulen¬ körper 2 und 3 sowie einen zwischen den beiden Spulenkör¬ pern gebildeten Kontaktraum 4 aufweist. Auf dem Spulenkör- per 2 ist zwischen zwei Flanschen 21 und 22 eine Wicklung 23, auf dem Spulenkörper 3 zwischen Flanschen 31 und 32 eine Wicklung 33 aufgebracht. Im Spulenflansch 21 sind zwei Anschlußstifte 24 und 25 für die Wicklung 23, im Spulenflansch 31 zwei Anschlußstifte 34 und 35 für die Wicklung 33 eingebettet. Auf diese Weise können beideThe relay shown in FIGS. 1 to 4 has a base body 1 which has two coil bodies 2 and 3 connected in one piece and a contact space 4 formed between the two coil bodies. A winding 23 is applied to the bobbin 2 between two flanges 21 and 22, and a winding 33 is applied to the bobbin 3 between flanges 31 and 32. Two connecting pins 24 and 25 for the winding 23 are embedded in the coil flange 21, and two connecting pins 34 and 35 for the winding 33 are embedded in the coil flange 31. This way, both can
Wicklungen getrennt angesteuert und erregt werden. Da die beiden Spulenkörper einstückig Teile des Grundkörpers sind, können die beiden Wicklungen in einem Arbeitsgang auf einer Wickelmaschine hergestellt werden.Windings can be controlled and excited separately. Since the two bobbins are in one piece parts of the base body, the two windings can be produced in one operation on a winding machine.
In der Kontaktkammer 4 ist ein U-förmiges Kontaktblech 5 durch Einstecken befestigt, welches in einem Stück zwei Außenkontaktelemente 51 und 52 bildet und mit einem An¬ schlußstift 53 durch den Boden des Grundkörpers geführt ist. Ein weiteres Kontaktblech 6 bildet ein Mittelkon-
taktelement 61 und einen durch den Boden des Grundkörpers geführten Anschlußstift 62. Die Außenkontaktelemente 51 und 52 sind jeweils mit einem Kontaktstück, das Mittelkon¬ taktelement 61 mit zwei Kontaktstücken versehen. Weiterhin sind in der Kontaktkammer 4 zwei Kontaktfedern 7 und 8 angeordnet, welche aus Blattfedermaterial bestehen. Jede Kontaktfeder ist an einem Befestigungsende zu einer Spann¬ hülse 71 bzw. 81 gebogen und mit dieser Spannhülse auf einen Haltestift 9 bzw. 10 mit einer als Anschlußstift 9a bzw. 10a dienenden Verlängerung aufgesteckt. Entgegenge¬ setzt zu den Befestigungsenden bilden die Kontaktfedern jeweils kontaktgebende Enden 72 bzw. 82, welche jeweils beiderseits mit Kontaktstücken versehen sind und zwischen dem Mittelkontaktelement 61 und jeweils einem Gegenkon- taktelement 51 bzw. 52 umschaltbar sind.A U-shaped contact plate 5 is fastened in the contact chamber 4 by insertion, which in one piece forms two external contact elements 51 and 52 and is guided through the bottom of the base body with a connecting pin 53. Another contact plate 6 forms a center contact clock element 61 and a through the bottom of the base pin 62. The external contact elements 51 and 52 are each provided with a contact piece, the central contact element 61 with two contact pieces. Furthermore, two contact springs 7 and 8, which consist of leaf spring material, are arranged in the contact chamber 4. Each contact spring is bent at an attachment end to form a clamping sleeve 71 or 81 and is fitted with this clamping sleeve onto a holding pin 9 or 10 with an extension serving as a connecting pin 9a or 10a. Contrary to the fastening ends, the contact springs form contact-making ends 72 and 82, respectively, which are provided with contact pieces on both sides and can be switched between the center contact element 61 and a respective counter-contact element 51 or 52.
Durch die kraftschlüssige Befestigung mittels der Spann¬ hülsen 71 bzw. 81 sind beide Kontaktfedern 7 und 8 zum Mittelkontaktelement 61 hin vorgespannt. Auch bei einer Schaltbewegung der Kontaktfedern erfolgt keine Drehung auf den Haltestiften 9 bzw. 10. In manchen Fällen könnte es jedoch notwendig sein, die Kontaktfedern auf den Halte¬ stiften durch zusätzliche Mittel, wie Löten oder Schweißen, zu befestigen. In diesem Fall könnte auch das Befestigungs- ende der Federn anders geformt werden. Zusätzlich besitzen die Kontaktfedern 7 und 8 an ihrem Anschlußende jeweils einen Fortsatz 73 bzw. 83, welcher sich am Grundkörper, nämlich an dem jeweiligen Spulenflansch 22 bzw. 32 ab¬ stützt und damit die erwähnte Vorspannung der Kontaktfe- dem zum Mittelkontaktelement 61 hin bewirkt. Mit diesem Fortsatz kann die Vorspannung der Kontaktfedern in jedem Fall bei der Montage erzeugt werden, auch wenn die Federn nachträglich an dem Anschlußstift durch Schweißen oder dergleichen fixiert weden sollen. Wie aus Figur 3 zu er- sehen ist, besitzen die Kontaktfedern 7 bzw. 8 in ihrem
Mittelteil jeweils einen kreisförmigen Ausschnitt, z. B. 84, der an die Rundung des zugehörigen Spulenkerns, ange¬ paßt ist und eine freie Bewegung der Kontaktfeder oberhalb des Spulenkerns ermöglicht.Due to the non-positive fastening by means of the clamping sleeves 71 and 81, both contact springs 7 and 8 are biased towards the center contact element 61. Even with a switching movement of the contact springs, there is no rotation on the holding pins 9 or 10. In some cases, however, it could be necessary to fasten the contact springs on the holding pins by additional means, such as soldering or welding. In this case, the fastening end of the springs could also be shaped differently. In addition, the contact springs 7 and 8 each have an extension 73 or 83 at their connection end, which is supported on the base body, namely on the respective coil flange 22 or 32, and thus causes the aforementioned bias of the contact springs toward the center contact element 61. With this extension, the bias of the contact springs can be generated in any case during assembly, even if the springs are to be subsequently fixed to the connecting pin by welding or the like. As can be seen from FIG. 3, the contact springs 7 and 8 have in their Middle part each have a circular section, e.g. B. 84, which is adapted to the curve of the associated coil core and enables free movement of the contact spring above the coil core.
Auf den mit Wicklungen und Kontaktelementen versehenen Spulenkörper wird eine Joch-Anker-Baugruppe aufgesetzt, die in Figur 2 perspektivisch vor der Montage dargestellt ist. Ein Joch 12 mit zwei Seitenabschnitten 121 und 122 sowie einem langgestreckten Mittelabschnitt 123 wird auf die beiden äußeren Spulenflansche 21 und 31 aufgesteckt. Zuvor wird an dem Joch 12 ein Anker 13 gelagert, der an seinem Lagerende jeweils Haltelappen 131 und 132 in Ver¬ längerung seiner Seitenkanten besitzt. Diese Haltelappen werden bei der Montage des Ankers am Joch-Mittelabschnitt 123 jeweils in Lagerkerben 124 bzw. 125 hineingebogen und verhindern so das Herausfallen des Ankers. Durch eine ge¬ zielte Auslenkung des Ankers nach beiden Seiten über einen Bereich, der größer ist als die spätere Schaltbewegung, wird die Beweglichkeit des Ankers in seiner Lagerung gewährleistet.A yoke-armature assembly is placed on the bobbin provided with windings and contact elements, which is shown in perspective in FIG. 2 before assembly. A yoke 12 with two side sections 121 and 122 and an elongated central section 123 is pushed onto the two outer coil flanges 21 and 31. Before this, an armature 13 is mounted on the yoke 12, which has holding tabs 131 and 132 at its end of the bearing in an extension of its side edges. These retaining tabs are each bent into bearing notches 124 and 125 when the armature is mounted on the yoke middle section 123 and thus prevent the armature from falling out. The mobility of the armature in its mounting is ensured by a targeted deflection of the armature to both sides over an area which is larger than the subsequent switching movement.
Die Lagerung des Ankers wird zweckmäßigerweise so ge¬ staltet, wie in zwei Detailschnitten der Figuren 8 und 9 gezeigt. Dabei wird die Innenwand 129 der jeweiligen Lagerkerbe 124, auf der der Haltelappen 131 abrollt, ballig geprägt. Zusätzlich ist bei dem Ausführungsbeispiel auch der dem Anker zugewandte Jochabschnitt 130 ballig geprägt, so daß der Anker mit seiner Lagerkante daran abrollen kann. Dieser Abschnitt 130 kann ganz oder teil¬ weise über die Jochbreite derart geprägt werden. Zusätz¬ lich oder alternativ dazu kann auch der Anker an seiner dem Joch zugewandten Stirnseite 139 ballig geprägt werden.The storage of the armature is expediently designed as shown in two detail sections of FIGS. 8 and 9. The inner wall 129 of the respective bearing notch 124, on which the retaining tab 131 rolls, is crowned. In addition, in the exemplary embodiment, the yoke section 130 facing the armature is also crowned, so that the armature can roll on it with its bearing edge. This section 130 can be embossed in whole or in part over the yoke width. In addition or as an alternative to this, the armature can also be crowned on its end face 139 facing the yoke.
Nach der Montage des Ankers wird das Joch 12 auf den
Grundkörper aufgesteckt, so daß die Seitenschenkel 121 und 122 in entsprechende Aussparungen 26 bzw. 36 der Flansche 21 bzw. 31 eingreifen und der Anker in den Kontaktraum hineinragt. Zur Erhöhung der Lagestabilität der Kontakt- kammer sind außerdem am Grundkörper Zentrierzapfen 11 an¬ geformt, welche bei der Montage des Joches 12 in Durch¬ brüche 128 eingreifen. Danach werden von den Außenseiten her zwei Kerne 14 und 15 durch Ausnehmungen 126 bzw. 127 der Joch-Seitenschenkel 121 und 122 in Axialausnehmungen 27 bzw. 37 der beiden Spulenkörper eingedrückt und durch Preßpassung oder auf andere Weise, z.B. Verkerben oder Verschweißen, mit dem Joch verbunden. Dabei wird durch maßgenaues Eindrücken der Kerne 14 und 15 der Arbeitsluft¬ spalt zu den beiden Ankeroberflächen eingestellt. Der Anker 13 ist dabei an seinen Seitenflächen jeweils mit einer Abschrägung 133 versehen, um beim Schalten jeweils parallel zu der inneren Polfläche 141 bzw. 151 des jewei¬ ligen Kerns zu stehen. Anstelle der Abschrägungen 133 am Anker wäre es aber auch denkbar, die Kernpolflächen 141 bzw. 151 etwas schräg zu gestalten oder die Spulen mit den jeweiligen Kernen leicht schräg zueinander anzuordnen.After mounting the anchor, the yoke 12 is on the Basic body plugged on, so that the side legs 121 and 122 engage in corresponding recesses 26 and 36 of the flanges 21 and 31 and the armature projects into the contact space. To increase the positional stability of the contact chamber, centering pins 11 are also formed on the base body, which engage in openings 128 when the yoke 12 is assembled. Thereafter, two cores 14 and 15 are pressed from the outer sides through recesses 126 and 127 of the yoke side legs 121 and 122 into axial recesses 27 and 37 of the two coil formers, respectively, and by means of an interference fit or other means, for example, notching or welding, with the yoke connected. The working air gap to the two anchor surfaces is adjusted by pressing in the cores 14 and 15 with dimensional accuracy. The armature 13 is provided on each of its side surfaces with a bevel 133 in order to be parallel to the inner pole surface 141 and 151 of the respective core during switching. Instead of the bevels 133 on the armature, it would also be conceivable to make the core pole surfaces 141 or 151 somewhat oblique or to arrange the coils with the respective cores slightly obliquely to one another.
Am Anker sind außerdem beiderseits Schaltnocken 134 an¬ geformt, die zur Betätigung der Kontaktfedern 7 und 8 dienen. Im vorliegenden Beispiel ist die Dicke des Ankers zwischen beiden Schaltnocken so klein gewählt, daß der Anker mit Spiel entkoppelt zwischen beiden Kontaktfedern 7 und 8 liegt, wenn letztere beide mit ihren kontaktgebenden Enden 72 und 82 an dem Mittelkontaktelement 61 anliegen. Mit einem dickeren Anker und einer entsprechenden Feder¬ vorspannung wäre es aber auch möglich, im Ruhezustand nur eine Kontaktfeder am Mittelkontaktelement anliegen zu las¬ sen und so beispielsweise einen Folgekontakt zu schaffen.Switch cams 134 are also formed on both sides of the armature and are used to actuate the contact springs 7 and 8. In the present example, the thickness of the armature between the two switching cams is chosen to be so small that the armature is decoupled with play between the two contact springs 7 and 8 when the latter both contact the center contact element 61 with their contacting ends 72 and 82. With a thicker armature and a corresponding spring pretension, however, it would also be possible to have only one contact spring rest on the central contact element in the idle state and thus to create, for example, a follow-up contact.
Die Funktion des Relais ergibt sich ohne weiteres aus der
konstruktiven Gestaltung. Im Ruhezustand liegen beideThe function of the relay results from the constructive design. Both are at rest
Kontaktfedern 7 und 8 mit ihren kontaktgebenden Enden 72 und 82 an dem Mittelkontaktelement 61 an. Je nach Erregung einer Wicklung 23 oder 33 wird der Anker an den zugehöri- gen Kern 14 oder 15 angezogen, wobei er die zugehörigeContact springs 7 and 8 with their contacting ends 72 and 82 on the center contact element 61. Depending on the excitation of a winding 23 or 33, the armature is attracted to the associated core 14 or 15, whereby it the associated
Kontaktfeder 7 oder 8 mit dem entsprechenden Außenkontakt- element 51 oder 52 in Kontakt bringt. Die jeweils andere Kontaktfeder bleibt dabei auf dem Mittelkontaktelement 61 liegen. Beim Umschalten von einer Spule auf die andere durchläuft der Anker eine Mittelposition, bei der beideContact spring 7 or 8 in contact with the corresponding external contact element 51 or 52. The respective other contact spring remains on the center contact element 61. When switching from one coil to the other, the armature passes through a middle position in which both
Kontaktfedern 7 und 8 gleichzeitig Kontakt mit dem Mittel¬ kontaktelement 61 geben, bevor dann die jeweils andere Kontaktfeder an das zugehörige Außenkontaktelement 52 oder 51 angeschaltet wird. Ist keine der Wicklungen erregt, bleibt der Anker in Mittelposition, und die Kontaktfedern 7 und 8 liegen mit ihrer Vorspannung auf dem Mittelkon¬ taktelement 61.Contact springs 7 and 8 simultaneously make contact with the center contact element 61 before the other contact spring is then switched on to the associated external contact element 52 or 51. If none of the windings is energized, the armature remains in the middle position, and the contact springs 7 and 8 lie on the middle contact element 61 with their pretension.
Figur 5 zeigt ein bevorzugtes Schaltschema für die Anwen- düng als Umpolrelais zur Ansteuerung eines Gleichstrom¬ motors M, wobei die Anschlüsse und die Kontaktelemente wie in den Figuren 1 bis 4 bezeichnet sind. Der Gleichstrom¬ motor M wird mit den Anschlußstiften 9a und 10a der Kon¬ taktfedern gekoppelt. Die Anschlußstifte 53 und 62 der Gegenkontaktelemente 5 und 6 werden an eine StromquelleFIG. 5 shows a preferred circuit diagram for use as a polarity reversal relay for controlling a direct current motor M, the connections and the contact elements being designated as in FIGS. 1 to 4. The DC motor M is coupled to the connection pins 9a and 10a of the contact springs. The pins 53 and 62 of the mating contact elements 5 and 6 are connected to a power source
(+ bzw. -) angeschlossen. Beim Erregen einer der Wicklun¬ gen 23 bzw. 33 betätigt der Anker mit einer Schaltnocke eine der Kontaktfedern 7 bzw. 8, wobei der Gleichstrom¬ motor M mit der betätigten Kontaktfeder über das Schließer-Gegenkontaktelement 5 an den zweiten Pol der(+ or -) connected. When one of the windings 23 or 33 is energized, the armature actuates one of the contact springs 7 or 8 with a switching cam, the direct current motor M with the actuated contact spring via the make contact element 5 to the second pole of the
Stromquelle angeschlossen wird, so daß der Motor je nach Polung in einer der Drehrichtungen anläuft.Power source is connected so that the motor starts in one of the directions of rotation depending on the polarity.
Bei abgeschalteter Erregung liegen beiden Kontaktfedern an dem Öffner-Gegenkontaktelement 6 an und schließen den Motor kurz. Dadurch erfolgt nach dem Abschaltvorgang über den
Generatorstrom eine schnelle Abbremsung des Motors mit dem Vorteil, daß der Motor nur geringfügig nachläuft und die gewünschte Position, z.B. an Stellfunktionen, weitgehend beibehält. Die Umkehr der Motor-Drehrichtung wird mit dem abwechselnden Erregen der beiden Wicklungen 23 bzw. 33 erreicht. Da die Anschlußstifte 25, 35 und 62 bei der be¬ vorzugten Anwendung in einem Kraftfahrzeug an das gleiche (Masse-) Potential angeschaltet werden, können sie auch bereits im Relais konstruktiv miteinander kurzgeschlossen werden. Dies ist bei der gezeigten Konstruktion besonders einfach, da die drei Stifte bereits auf einer Linie liegen.When the excitation is switched off, both contact springs rest against the break contact element 6 and short-circuit the motor. This takes place after the shutdown process Generator current, a rapid braking of the motor with the advantage that the motor runs only slightly and largely maintains the desired position, for example on actuating functions. The reversal of the direction of motor rotation is achieved by alternately energizing the two windings 23 and 33, respectively. Since the connecting pins 25, 35 and 62 are connected to the same (ground) potential in the preferred application in a motor vehicle, they can also be short-circuited to one another constructively in the relay. This is particularly easy in the construction shown, since the three pins are already in line.
Die Konstruktion nach den Figuren 1 bis 4 ist so gewählt, daß das Joch mit seinen Hauptebenen auf der Anschlußebene senkrecht steht und das Relais auf drei Seiten seitlich umschließt. Es wäre aber auch denkbar, das Relais mit seiner Einbauebene um 90" um die Spulenachse zu drehen, so daß das Joch mit seinem Mittelabschnitt bezüglich der Einbauebene oberhalb der Spulen und des Kontaktraumes zu liegen käme. In Figur 4 sind für eine solche Einbaulage die Anschlußstifte gestrichelt angedeutet, also die An¬ schlußstifte 9b, 10b, 62a und 53a für die Kontaktelemente sowie die Spulenaπschlußstifte 24a, 25a, 34a und 35a. In jedem Fall wird das Relais mit einer nicht dargestellten Gehäusekappe versehen und an seiner Unterseite abgedich¬ tet, beispielsweise auf herkömmliche Weise mit einer Grundplatte, deren offene Spalten vergossen werden.The construction according to Figures 1 to 4 is chosen so that the main plane of the yoke is perpendicular to the connection plane and encloses the relay on three sides. However, it would also be conceivable to rotate the relay with its installation plane by 90 "around the coil axis, so that the yoke with its central section would lie above the coils and the contact space with respect to the installation plane. In FIG. 4, the connection pins are for such an installation position indicated by dashed lines, ie the connecting pins 9b, 10b, 62a and 53a for the contact elements and the coil connecting pins 24a, 25a, 34a and 35a. In any case, the relay is provided with a housing cap (not shown) and sealed on its underside, for example in a conventional manner with a base plate, the open columns of which are cast.
Eine abgewandelte Ausführungsform des Kontaktsystems zeigt Figur 6 in einer Figur 1 entsprechenden Darstellung. In diesem Fall sind Kontaktfedern 17 und 18 jeweils über iso¬ lierende Zwischenlagen 19 fest mit dem Anker in der Nähe von dessen Lagerstelle verbunden. Die Kontaktfedern werden somit durch die Ankerbewegung direkt mitgenommen; der An- ker benötigt also keine Schaltnocken wie im vorhergehenden Ausführungsbeispiel. Die Kontaktfedern 17 und 18 sind
über flexible Anschlußleitungen, beispielsweise über Lit¬ zen 20 mit dem jeweils zugehörigen Anschlußstift 9B bzw. 10a verbunden.FIG. 6 shows a modified embodiment of the contact system in a representation corresponding to FIG. 1. In this case, contact springs 17 and 18 are each firmly connected to the armature in the vicinity of its bearing location via insulating intermediate layers 19. The contact springs are thus taken directly by the armature movement; the anchor therefore does not require switching cams as in the previous exemplary embodiment. The contact springs 17 and 18 are Connected via flexible connecting lines, for example via lines 20, to the respectively associated connecting pin 9B or 10a.
Die feste Verbindung der Kontaktfedern mit dem Anker gemäß Figur 6 hat zur Folge, daß beim Schalten des Ankers nach einer Seite, beispielsweise beim Umschalten der Kontakt¬ feder 18 an das Außenkontaktelement 52, die jeweils andere Kontaktfeder, beispielsweise 17, mit verstärkter Kontakt- kraft an das Mittelkontaktelement 61 angedrückt wird. Dies kann für bestimmte Einsatzfälle von Vorteil sein.The fixed connection of the contact springs to the armature according to FIG. 6 has the result that when the armature is switched to one side, for example when the contact spring 18 is switched to the external contact element 52, the other contact spring, for example 17, with increased contact force is pressed onto the center contact element 61. This can be advantageous for certain applications.
Figur 6 zeigt eine weitere Abwandlung gegenüber Figur 1 in der Art der Ankerlagerung. In diesem Fall wird der Anker von einem Lagerblech 30 gehalten, welches den Mittelab¬ schnitt 123 U-förmig umfaßt. Lagernasen 135 des Ankers rasten dabei in entsprechende Ausnehmungen 38 des Lager¬ bleches 30 ein und halten so den Anker. Diese Art der An¬ kerlagerung kann unabhängig von der Art der Kontaktfeder- befestigung auch bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 oder 7 verwendet werden. Ebenso sind die vorher erwähnten verschiedenen Einbaulagen beliebig mit der Art der Anker¬ lagerung bzw. der Kontaktfederbefestigung kombinierbar.Figure 6 shows a further modification compared to Figure 1 in the type of anchor bearing. In this case, the armature is held by a bearing plate 30 which surrounds the central section 123 in a U-shape. Bearing lugs 135 of the armature snap into corresponding recesses 38 of the bearing plate 30 and thus hold the armature. This type of anchor mounting can also be used in the embodiment of FIG. 1 or 7, regardless of the type of contact spring attachment. Likewise, the various installation positions mentioned above can be combined as desired with the type of anchor bearing or the contact spring attachment.
Figur 7 zeigt in einer weiteren Abwandlung von Figur 1 ein Ausführungsbeispiel mit zwei Ankern 137 und 138, die zwi¬ schen den beiden Spulenkörpern 2 und 3 bzw. den Wicklungen 23 und 33 angeordnet und an einem Joch 120 gelagert sind. Dieses Joch 120 entspricht wie der übrige Relaisaufbau weitgehend der Konstruktion von Figur 1; es besitzt ledig¬ lich für die zwei Anker zwei Paare von Lagerkerben 124 und 125, in denen die beiden Anker so wie im ersten Ausfüh¬ rungsbeispiel gelagert sind. Aber auch eine Ankerlagerung gemäß Figur 6 wäre möglich. Die beiden Anker 137 und 138 selbst entsprechen in ihrem Aufbau dem Anker 13. Da aber
jeder Anker nur eine Kontaktfeder 7 bzw. 8 betätigt, be¬ nötigt jeder nur einen Schaltnocken 134 auf der zur Kon¬ taktfeder hin gewandten Seite. Um einen Kurzschluß über die beiden Anker und das Joch für die beiden ansonsten getrennten Kontaktsysteme zu vermeiden, muß in diesem Fall zumindest einer der Schaltnocken 134 aus isolierendem Ma¬ terial bestehen. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel von Figur 7 betätigt jeder Anker unabhängig einen eigenen Um¬ schaltkontakt mit jeweils einem Innenkontaktelement 57 bzw. 58 und einem Außenkontaktelement 67 bzw. 68. Auch in diesem Fall wären natürlich andere Kontaktfigurationen denkbar.FIG. 7 shows, in a further modification of FIG. 1, an exemplary embodiment with two armatures 137 and 138, which are arranged between the two coil formers 2 and 3 or the windings 23 and 33 and are mounted on a yoke 120. This yoke 120, like the rest of the relay structure, largely corresponds to the construction of FIG. 1; it only has two pairs of bearing notches 124 and 125 for the two anchors, in which the two anchors are mounted as in the first exemplary embodiment. An anchor bearing according to FIG. 6 would also be possible. The structure of the two anchors 137 and 138 itself corresponds to that of anchor 13. But there each armature actuates only one contact spring 7 or 8, each requires only one switching cam 134 on the side facing the contact spring. In order to avoid a short circuit across the two armatures and the yoke for the two otherwise separate contact systems, in this case at least one of the switching cams 134 must be made of insulating material. In the exemplary embodiment shown in FIG. 7, each armature independently actuates its own changeover contact, each with an inner contact element 57 or 58 and an outer contact element 67 or 68. Of course, other contact configurations would also be conceivable in this case.
Erwähnt sei schließlich noch, daß bei den Ausführungsfor¬ men die Halte- bzw. Anschlußstifte für die Kontaktfedern und für die Spulenwicklungen im Grundkörper eingespritzt sind und so ohne zusätzlichen Aufwand bereits lagerichtig positioniert sind.Finally, it should also be mentioned that in the embodiments, the holding or connecting pins for the contact springs and for the coil windings are injected into the base body and are thus already positioned correctly in the position without additional effort.
Das in den Figuren 10 und 11 gezeigte Relais besitzt einen weitgehend ähnlichen Aufbau wie das Relais von Figur 1, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Teile bezeichnen; insoweit erübrigt sich eine Beschreibung.The relay shown in Figures 10 and 11 has a largely similar structure to the relay of Figure 1, with the same reference numerals designating the same parts; to this extent a description is unnecessary.
Werden nun bei dem Relais die beiden Haltestifte 9 und 10 jeweils auch als Anschlußstifte für die beiden Kontaktfe¬ dern verwendet, derart, daß der Schaltstrom über den einen oder den anderen Haltestift fließt, so kann bei sehr hohen Schaltströmen durch die auf diese Weise gebildete Strom¬ schleife im Eisenkreis von Kern, Joch und Anker ein derart starkes zusätzliches Magnetfeld erzeugt werden, daß unter Umständen der Anker in den betreffenden Kreis auch nach Abschalten der Erregung nicht mehr abfällt. Aus diesem Grund ist ein zusätzlicher Anschlußstift 110 in dem Bereich zwischen dem Anker 13 und der Spulenwicklung 33 vorgesehen, der über einen Bügelabschnitt 111 den Anker
übergreift und mit dem Haltestift 9 der Kontaktfeder 7 verbunden ist. Bei der dargestellten Konstruktion bildet der Anschlußstift 110 mit dem Bügelabschnitt 111 und dem Haltestift 9 einen U-förmigen Anschlußbügel, der im Grundkörper durch Einstecken befestigt ist. Denkbar wäre allerdings auch, einen Anschlußstift 110 und einen Haltestift 9 ebenso wie den Halte- und Anschlußstift 10 und 10a im Grundkörper durch Einbetten zu befestigen und einen Bügelabschnitt 111 über den Anker zu biegen und am jeweils gegenüberliegenden Teil zu verschweißen oder sonstwie zu befestigen.If the two retaining pins 9 and 10 are now also used in the relay as connecting pins for the two contact springs, such that the switching current flows through one or the other retaining pin, the current formed in this way can be used at very high switching currents ¬ loop in the iron circle of core, yoke and armature generate such a strong additional magnetic field that under certain circumstances the armature in the circle in question no longer drops even after the excitation is switched off. For this reason, an additional connection pin 110 is provided in the area between the armature 13 and the coil winding 33, which connects the armature via a bracket section 111 overlaps and is connected to the retaining pin 9 of the contact spring 7. In the construction shown, the connecting pin 110 forms with the bracket section 111 and the holding pin 9 a U-shaped connecting bracket, which is fastened in the base body by insertion. However, it would also be conceivable to attach a connecting pin 110 and a holding pin 9 as well as the holding and connecting pin 10 and 10a in the base body by embedding and to bend a bracket section 111 over the anchor and to weld or otherwise fasten it to the opposite part.
Bei dieser Anordnung beider Anschlüsse im Bereich der ei¬ nen Spule erfolgt auf dieser Seite eine Kompensation der Lastschleifenwirkung. Während der Magnetkreis der anderen Spule ohnehin frei von einer Lastschleife istWith this arrangement of both connections in the area of the coil, the load loop effect is compensated on this side. While the magnetic circuit of the other coil is already free of a load loop
Bei einem Einsatz des Relais als Umpolrelais fließt der Schaltstrom I jeweils in den beiden Kontaktfedern und in deren Anschlußstiften in entgegengesetzter Richtung. Da nun die beiden Anschlußstifte 10a und 110 auf einer Seite des Ankers im Eisenkreis der Wicklung 33 liegen, hebt sich ihre jeweilige Stromschleifenwirkung im wesentlichen auf, während im Eisenkreis der Wicklung 23 keine Stromschlei- fenwirkung entsteht, solange der Haltestift 9 den Schalt¬ strom nicht führt. Soll jedoch gezielt eine Stromschlei¬ fenwirkung erzeugt werden, so kann der Haltestift 9 auch als Anschlußstift anstelle des Stiftes 110 Verwendung fin¬ den. Denkbar ist es insbesondere, beide Anschlußstifte 9 und 110 außerhalb des Relais parallel zu schalten und so über jeden der Stifte je die Hälfte des Schaltstroms zu führen. Durch diese Stromteilung erreicht man eine Schlei¬ fenwirkung von etwa 50% gegenüber der vollen Schleifen¬ wirkung, was bei bestimmten Lastfällen, z.B. bei Lampen- last, von Vorteil sein kann.
Das in Figur 12 dargestellte Relais besitzt wiederum einen im Prinzip gleichen Aufbau wie das von Figur 1 mit einem Grundkörper 1, der die Wicklungen 23 und 33 mit deren Aπ- schlußstiften 24, 25 und 34, 35 sowie das Joch 12 und den Anker 13 trägt. Wie die Ansicht des Relais von unten auf die Anschlußseite zeigt, ist lediglich ein Kontaktraum 104 im unteren Bereich des Grundkörpers 1 so gestaltet, daß er zur Unterseite offen ist. Die Gegenkontaktelemente 52 und 61 mit ihren Anschlußstiften 53 und 62 sind von unten in den Grundkörper eingesteckt. Außerdem sind KontaktfedernWhen the relay is used as a polarity reversal relay, the switching current I flows in the two contact springs and in their connecting pins in the opposite direction. Since the two connecting pins 10a and 110 are now on one side of the armature in the iron circuit of the winding 33, their respective current loop effects essentially cancel each other out, while in the iron circuit of the winding 23 there is no current loop effect as long as the holding pin 9 does not have the switching current leads. However, if a current loop effect is to be produced in a targeted manner, the holding pin 9 can also be used as a connecting pin instead of the pin 110. It is particularly conceivable to connect both pins 9 and 110 in parallel outside the relay and thus to conduct half of the switching current through each of the pins. This current division results in a loop effect of approximately 50% compared to the full loop effect, which can be advantageous in certain load cases, for example in the case of lamp loads. The relay shown in FIG. 12 has in principle the same construction as that of FIG. 1 with a base body 1 which carries the windings 23 and 33 with their connecting pins 24, 25 and 34, 35 as well as the yoke 12 and the armature 13 . As the view of the relay from below shows on the connection side, only a contact space 104 is designed in the lower region of the base body 1 so that it is open to the underside. The mating contact elements 52 and 61 with their connecting pins 53 and 62 are inserted into the base body from below. There are also contact springs
107 und 108 so gestaltet, daß sie von unten auf die Halte¬ stifte 9 und 10 mit den Anschlußstiften 9a bzw. 10a aufge¬ steckt werden können. Die Kontaktfedern erstrecken sich somit unterhalb der Spulenkerne 14 und 15, so daß der Laststromkreis von den Anschlußstiften 9a und 10a über die Kontaktfeder 107 und 108 zu den Gegenkontaktelementen 51, 52 und 61 den Magnetkreis nicht durchsetzt.107 and 108 are designed in such a way that they can be attached to the holding pins 9 and 10 with the connecting pins 9a and 10a from below. The contact springs thus extend below the coil cores 14 and 15, so that the load circuit from the connecting pins 9a and 10a via the contact springs 107 and 108 to the mating contact elements 51, 52 and 61 does not penetrate the magnetic circuit.
Die in den Figuren 13 bis 16 gezeigten Relais besitzen jeweils wiederum einen Aufbau ähnlich Figur 1, wobei gleiche Bezugszeichen gleichen Teilen zugeordnet sind.The relays shown in FIGS. 13 to 16 each have a structure similar to FIG. 1, the same reference numerals being assigned to the same parts.
In dem Kontaktraum 4, dessen durch den Grundkörper 1 ge¬ bildeter Boden 301 die Grundebene des Relais definiert, sind zwei freistehende Außenkontaktelemente 351 und 352 sowie ein Mittelkontaktelement 361 befestigt, wobei ihre zugehörigen Anschlußstifte 353 bzw. 362 senkrecht zur Grundebene durch den Boden 301 geführt sind. Wie in Figur 15 und 16 zu sehen ist, ist das Mittelkontaktelement 361 von der in Figur 13 sichtbaren Vorderseite her in einen Schlitz 302 des Grundkörpers eingesteckt, während das Außenkontaktelement 351 ebenso wie das in Figur 16 nicht sichtbare Außenkontaktelement 352 von der entgegengesetz¬ ten Rückseite jeweils in einen entsprechenden Grundkörper- schlitz 303 eingesteckt ist. Die beiden Außenkontaktele-
mente 351 und 352 könnten auch zu einem gemeinsamen Gegen- kontaktelement verbunden und mit einem einzigen Anschlu߬ stift versehen sein.In the contact space 4, whose base 301 formed by the base body 1 defines the base level of the relay, two free-standing external contact elements 351 and 352 and a center contact element 361 are fastened, their associated connecting pins 353 and 362 being guided through the base 301 perpendicular to the base level are. As can be seen in FIGS. 15 and 16, the central contact element 361 is inserted into a slot 302 of the base body from the front side visible in FIG. 13, while the external contact element 351, like the external contact element 352 not visible in FIG. 16, is inserted from the opposite rear side is inserted into a corresponding base body slot 303. The two external contact elements 351 and 352 could also be connected to form a common counter-contact element and be provided with a single connecting pin.
In dem Kontaktraum 4 zwischen den beiden Spuleπflanschen 22 und 32 sind außerdem zwei Kontaktfedern 307 bwz. 308 angeordnet, welche jeweils zwischen einem Außenkontakt¬ element 351 bzw. 352 und dem Mittelkontaktelement 361 um¬ schaltbar sind. Diese beiden Kontaktfedern 307 und 308 sind haarnadelförmig gebogen und bilden so einen etwa senkrecht zur Grundebene verlaufenden Anschlußschenkel 309 bzw. 310, der dann jeweils in einem Anschlußstift 311 bzw. 312 nach außen geführt ist. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 13 ist der Biegeabschnitt 313 bzw. 314 der Kontaktfedern jeweils als Spannhülse ausgeführt und auf einen Haltestift 315 bzw. 316 besteckt. Diese Haltestifte sind im Grundkör¬ per verankert, jedoch nicht als Anschlußstifte ausgebildet.In the contact space 4 between the two flanges 22 and 32 are also two contact springs 307 or two. 308 arranged, which are each switchable between an external contact element 351 or 352 and the central contact element 361. These two contact springs 307 and 308 are bent in a hairpin shape and thus form an approximately perpendicular to the base plane connecting leg 309 or 310, which is then guided outwards in a connecting pin 311 and 312, respectively. In the exemplary embodiment according to FIG. 13, the bending section 313 or 314 of the contact springs is in each case in the form of an adapter sleeve and is fitted onto a holding pin 315 or 316. These retaining pins are anchored in the base body, but are not designed as connecting pins.
Bei der Ausführungsform von Figur 14 sind Kontaktfeder 317 und 317 vorgesehen, die ebenfalls haarnadelförmig abgebo¬ gen sind und je einen Anschlußschenkel 319 bzw. 320 mit angeformten Anschlustiften 321 bzw. 322 bilden. Der Bie¬ gebereich 323 bzw. 324 ist in diesem Fall einfacher ausge¬ führt, da keine Haltestifte vorhanden sind. Die Befesti- gung der Kontaktfeder 317 und 318 erfolgt in diesem Fall durch Klemmung in Befestigungsschlitzen 304 bzw. 305 des Grundkörpers. Um eine stabile Befestigung zu erhalten, sind die Anschlußschenkel 319 und 320 jeweils in Längs¬ richtung oder quer gefaltet, so daß der doppelte Quer- schnitt des Federblechs zur Wirkung kommt. Auch die An¬ schlußschenkel 309 und 310 in Figur 13 sind gefaltet; zu¬ mindest im Bereich der Anschlußstifte 311 und 312 ist eine solche Faltung zur Erzielung der gewünschten Stabilität sehr zweckmäßig.
Die Kontaktfedern sind in den Figuren 13 und 14 im Bereich der Anschlußschenkel jeweils abgebrochen gezeichnet, um die dahinterliegenden feststehenden Kontaktelemente sicht¬ bar zu machen. Im übrigen ist die Form der Kontaktfedern aus den Figuren 15 und 16 ersichtlich. Daraus ist auch zu sehen, wie die Kontaktfedern in ihrer Kontur an die Spu¬ lenkern 14 bzw. 15 angepaßt sind, um den Luftspalt zwi¬ schen dem jeweiligen Kern und einem noch zu beschreibenden Anker 13 nicht zu beeinträchtigen. Bei den dargestellten Ausführungsbeispielen sind die Kontaktfedern mit ihrenIn the embodiment of FIG. 14, contact springs 317 and 317 are provided, which are also bent in a hairpin shape and each form a connecting leg 319 or 320 with integrally formed connecting pins 321 or 322. The bending area 323 or 324 is made simpler in this case, since there are no retaining pins. In this case, the contact springs 317 and 318 are fastened by clamping in fastening slots 304 and 305 of the base body. In order to obtain a stable attachment, the connecting legs 319 and 320 are each folded in the longitudinal direction or transversely so that the double cross-section of the spring plate comes into effect. The connecting legs 309 and 310 in FIG. 13 are also folded; At least in the area of the connecting pins 311 and 312, such a folding is very expedient in order to achieve the desired stability. The contact springs are each shown broken off in FIGS. 13 and 14 in the region of the connecting legs in order to make the fixed contact elements behind them visible. Otherwise, the shape of the contact springs can be seen from FIGS. 15 and 16. From this it can also be seen how the contact springs are adapted in their contours to the coil arms 14 and 15 in order not to impair the air gap between the respective core and an armature 13 to be described. In the illustrated embodiments, the contact springs with their
Anschlußschenkeln jeweils in seitliche Schlitz 306 von der in Figur 13 bzw. Figur 14 gezeigten Vorderseite her einge¬ steckt. Denkbar wäre jedoch auch eine Ausführungsform, bei der die Kontaktfedern ebenso wie die feststehenden Gegen- kontaktelemente von oben her senkrecht zur Grundebene in entsprechende Durchbrüche des Bodens 301 eingesteckt wer¬ den. Die Spulenanschlußstifte 24 und 25 bzw. 34 und 35 sind jeweils in einem Spulenflansch 2 bzw. 3 eingebettet und an der nicht sichtbaren Rückseite von Figur 13 bzw. Figur 2 senkrecht zur Grundebene abgebogen.Connection legs are each inserted into lateral slot 306 from the front side shown in FIG. 13 or FIG. 14. However, an embodiment would also be conceivable in which the contact springs as well as the fixed counter-contact elements are inserted into the corresponding openings in the floor 301 from above perpendicularly to the base plane. The coil connection pins 24 and 25 or 34 and 35 are each embedded in a coil flange 2 or 3 and bent perpendicularly to the base plane on the invisible rear side of FIG. 13 or FIG. 2.
Da die zwischen Anker und Spule jeweils angeordneten Kon¬ taktfedern mit ihrem zugehörigen Anschlußschenkel senk¬ recht nach unten herausgeführt sind, bilden sie keine Laststromschleife, die den Eisenkreis von Kern, Joch und Anker durchsetzen würde. Auf diese Weise wird sicherge¬ stellt, daß auch ein hoher Laststrom das Anzugsverhalten bzw. Abfallverhalten des Ankers nicht beeinträchtigt. Dies gilt auch für den Fall von Figur 13, wo die Haltestifte 315 und 316 auch im Grundkörper verankert sind. Denn diese Haltestifte dienen lediglich zur Halterung der Kontakt¬ federn und besitzen keine Anschlußelemente, so daß sie auch den Laststrom nicht führen. Da die Anschlußstifte 311 und 312 bzw. 321 und 322 unmittelbar an der jeweiligen
Kontaktfeder angeformt sind, läßt sich außerdem ein niederohmiger Stromübergang von den Kontaktfedern zu den jeweiligen Anschlußstellen in einer Leiterbahn gewährleisten.
Since the contact springs arranged between the armature and the coil are led out vertically downward with their associated connecting leg, they do not form a load current loop which would penetrate the iron circuit of the core, yoke and armature. In this way it is ensured that even a high load current does not adversely affect the attraction behavior or fall behavior of the armature. This also applies to the case of FIG. 13, where the holding pins 315 and 316 are also anchored in the base body. Because these retaining pins only serve to hold the contact springs and have no connection elements, so that they also do not carry the load current. Since the pins 311 and 312 or 321 and 322 directly on the respective Contact spring are molded, can also ensure a low-resistance current transfer from the contact springs to the respective connection points in a conductor track.