EP0610221B1 - Spule für ein elektromagnetisches relais - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a coil for an electromagnetic relay with a coil body, which forms a coil tube, which is cylindrical in its basic form as a carrier for a winding package, and two flanges as respective axial boundaries of the winding space.
- a round magnetic soft iron core is often used for flux guidance within the field winding, which is why the coil former, which is made of insulating material and carries the winding, also has a coil tube in the shape of a cylinder.
- the winding made of thermoplastic coated copper round wires is applied to this coil tube under tension in the winding space between the two flanges, so that the winding package initially sits firmly and immovably on the coil tube.
- the winding ends are connected, for example, to connecting wires in the coil flanges, with strain relief usually being provided so that the winding ends under tension do not tear under changes due to temperature or mechanical stress.
- the winding package on the coil tube is loose and can be moved in the axial and radial directions. Due to additional external forces such as vibrations, shock loads and temperature changes, there is a risk of the winding wire ends between the winding and the connection ends being interrupted, which are, for example, firmly anchored in a coil former flange. Such vibrational stresses occur in particular then when a relay is installed in a moving device, for example in a motor vehicle.
- the object of the invention is to design a coil of the type mentioned in such a way that such external forces cannot lead to displacements or twists of the winding, even when the winding package shrinks, and thus endanger the winding ends.
- this object is achieved in that at least one projection engaging in the winding package is formed on the outer circumference of the coil tube.
- a plurality of nose-shaped or conical projections is preferably arranged in a common radial plane distributed over the circumference of the coil tube. The arrangement of the projections in a single radial plane prevents stresses within the winding package from being caused by the projections.
- the outer circumference of the coil tube has at least one flattened portion from which a protrusion in the form of a bead protrudes.
- This bead can be formed, for example, as a continuation of the circular cross section of the other coil tube circumference.
- the coil shown in FIGS. 1 and 2 has a coil body 1 which has a coil tube 2 and two flanges 3 and 4.
- the coil tube 2 has a circular cross section and an inner bore for receiving an iron core, not shown.
- a winding 5 made of thermoplastic coated copper wire is wound on the outer circumference of the coil tube 2. The beginning of the winding 6 is first fastened to a connecting pin 7 which is anchored in the coil flange 3.
- a compact winding package 5 is formed by baking the wire insulation, which can sit loosely on the coil tube 2 after a certain time.
- the coil tube 2 has conical knobs 8, which are arranged near the start of the winding 6 on a common radial plane. These knobs 8 already drill into the winding package from the inside when the winding is applied and thus prevent later movement. Since the knobs 8 are in the vicinity of the coil flange 3, the shrinking winding package is pulled in the direction of the end of the winding 6 at risk, so that stress in the longitudinal direction is avoided.
- FIGS. 3 and 4 A somewhat modified embodiment is shown in FIGS. 3 and 4.
- a coil former 11 has a coil tube 12 with flanges 13 and 14.
- a winding 15 is applied to the coil tube, with a winding start 16 being fastened to a connecting pin 17 in the coil flange 13.
- the coil tube 12 has lateral flats 18, so that the winding package 15, which is adapted to the outer circumference of the coil tube, cannot be rotated on the coil tube even with a certain shrinkage.
- the flattening 18 is interrupted in each case by a bead 19 in the vicinity of the start of the winding 16, in which case the bead is designed as a continuation of the circular jacket surface of the coil tube 12.
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Description
- Die Erfindung betrifft eine Spule für ein elektromagnetisches Relais mit einem Spulenkörper, der ein in seiner Grundform zylindrisches Spulenrohr als Träger für ein Wicklungspaket sowie zwei Flansche als jeweilige axiale Begrenzungen des Wickelraumes bildet.
- Bei elektromagnetischen Relais wird häufig innerhalb der Erregerwicklung ein runder Magnetweicheisen-Kern zur Flußführung eingesetzt, weshalb der aus Isolierstoff bestehende und die Wicklung tragende Spulenkörper ebenfalls ein Spulenrohr in Zylinderform aufweist. Auf dieses Spulenrohr wird in den Wicklungsraum zwischen beiden Flanschen die Wicklung aus thermoplastisch umhüllten Kupfer-Runddrähten unter Zug aufgebracht, so daß das Wicklungspaket zunächst fest und unbeweglich auf dem Spulenrohr sitzt. Die Wicklungsenden werden beispielsweise mit Anschlußdrähten in den Spulenflanschen verbunden, wobei üblicherweise eine Zugentlastung vorgesehen wird, damit die unter Zug stehenden Wicklungsenden bei temperaturbedingten oder durch mechanische Beanspruchung entstehenden Veränderungen nicht reißen.
- Durch Temperatur- und Zeiteinflüsse schrumpft jedoch die Wicklung als Folge einer Schrumpfung der Drahtisolierung, und das bedeutet, daß der Außendurchmesser und die Länge der Wicklung kleiner, der Innendurchmesser jedoch größer wird. Dadurch wird das Wicklungspaket auf dem Spulenrohr lose und ist in axialer und radialer Richtung bewegbar. Durch zusätzliche Krafteinwirkungen von außen, wie Schwingungen, Schockbeanspruchung und Temperaturwechsel, besteht die Gefahr einer Unterbrechung der Wickeldrahtenden zwischen der Wicklung und den Anschlußenden, die beispielsweise fest in einem Spulenkörperflansch verankert sind. Solche Schwingungsbeanspruchungen treten insbesondere dann auf, wenn ein Relais in einem bewegten Gerät, beispielsweise in einem Kraftfahrzeug, eingebaut ist.
- Aufgabe der Erfindung ist es, eine Spule der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß derartige äußere Krafteinwirkungen auch bei einem Schrumpfen des Wicklungspaketes nicht zu Verschiebungen oder Verdrehungen der Wicklung und damit zu einer Gefährdung der Wicklungsenden führen können.
- Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß auf dem Außenumfang des Spulenrohres mindestens ein in das Wicklungspaket eingreifender Vorsprung ausgebildet ist. Vorzugsweise wird eine Mehrzahl von nasenförmigen oder kegelförmigen Vorsprüngen in einer gemeinsamen radialen Ebene über den Umfang des Spulenrohres verteilt angeordnet. Durch die Anordnung der Vorsprünge in einer einzigen radialen Ebene wird vermieden, daß Spannungen innerhalb des Wicklungspaketes durch die Vorsprünge hervorgerufen werden. Weiterhin ist es zweckmäßig, den Vorsprung oder die Vorsprünge in der Nähe desjenigen Spulenflansches anzuordnen, an dem die Wicklungsanfänge bzw. -enden befestigt sind. Damit wird sichergestellt, daß eine schrumpfende Wicklung in die Richtung des gefährdeten Wicklungsanfanges gezogen und somit dessen Beanspruchung in Längsrichtung vermieden wird.
- Anstelle von Vorsprüngen aus einer durchgehend kreisförmigen Mantelfläche heraus kann auch vorgesehen werden, daß der Außenumfang des Spulenrohres mindestens eine Abflachung aufweist, aus der ein Vorsprung in Form einer Wulst hervorsteht. Diese Wulst kann beispielsweise als Fortsetzung des Kreisquerschnittes des sonstigen Spulenrohrumfanges ausgebildet sein.
- Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
- Figur 1 und 2 einen Spulenkörper mit angedeuteter Wicklung in teilweise geschnittener Seitenansicht sowie im Querschnitt,
- Figur 3 und 4 eine weitere Ausführungsform eines Spulenkörpers in perspektivischer Schnittdarstellung sowie in Seitenansicht.
- Die in den Figuren 1 und 2 gezeigte Spule besitzt einen Spulenkörper 1, der ein Spulenrohr 2 sowie zwei Flansche 3 und 4 besitzt. Das Spulenrohr 2 besitzt einen kreisrunden Querschnitt und eine Innenbohrung zur Aufnahme eines nicht dargestellten Eisenkerns. Auf den Außenumfang des Spulenrohrs 2 wird eine Wicklung 5 aus thermoplastisch umhülltem Kupferdraht gewickelt. Dabei wird der Wicklungsanfang 6 zunächst an einem Anschlußstift 7 befestigt, der in dem Spulenflansch 3 verankert ist.
- Durch Temperatureinflüsse und Alterung entsteht durch Verbakken der Drahtisolierung ein kompaktes Wicklungspaket 5, das nach einer gewissen Zeit lose auf dem Spulenrohr 2 sitzen kann. Um dabei eine Verdrehung oder eine Axialbewegung zu vermeiden, besitzt das Spulenrohr 2 kegelförmige Noppen 8, die in der Nähe des Wicklungsanfangs 6 auf einer gemeinsamen radialen Ebene angeordnet sind. Diese Noppen 8 bohren sich bereits beim Aufbringen der Wicklung von innen in das Wicklungspaket und verhindern somit eine spätere Bewegung. Da die Noppen 8 in der Nähe des Spulenflansches 3 liegen, wird das schrumpfende Wicklungspaket in die Richtung des gefährdeten Wicklungsanfangs 6 gezogen, so daß eine Beanspruchung in Längsrichtung vermieden wird.
- In den Figuren 3 und 4 ist eine etwas abgewandelte Ausführungsform gezeigt. Ein Spulenkörper 11 besitzt in diesem Fall ein Spulenrohr 12 mit Flanschen 13 und 14. Auf dem Spulenrohr ist eine Wicklung 15 aufgebracht, wobei ein Wicklungsanfang 16 an einem Anschlußstift 17 im Spulenflansch 13 befestigt ist.
- Das Spulenrohr 12 besitzt in diesem Fall seitliche Abflachungen 18, so daß das an den Außenumfang des Spulenrohrs angepaßte Wicklungspaket 15 auch bei einer gewissen Schrumpfung nicht auf dem Spulenrohr verdreht werden kann. Um auch eine Axialverschiebung des Wicklungspaketes 15 zu verhindern, ist die Abflachung 18 jeweils durch eine Wulst 19 in der Nähe des Wicklungsanfangs 16 unterbrochen, wobei die Wulst in diesem Fall als Fortsetzung der Kreismantelfläche des Spulenrohres 12 ausgebildet ist.
Claims (5)
- Spule für ein elektromagnetisches Relais mit einem Spulenkörper (1; 11), der ein in seiner Grundform zylindrisches Spulenrohr (2; 12) als Träger für ein Wicklungspaket (5; 15) sowie zwei Flansche (3, 4; 13, 14) als jeweilige axiale Begrenzungen des Wickelraumes bildet, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Außenumfang des Spulenrohres (2; 12) mindestens ein in das Wicklungspaket eingreifender Vorsprung (8; 19) ausgebildet ist.
- Spule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von nasenförmigen Vorsprüngen (8) in einer gemeinsamen radialen Ebene über den Umfang des Spulenrohres (2) verteilt ist.
- Spule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenumfang des Spulenrohres (12) mindestens eine Abflachung (18) aufweist, wobei als Vorsprung eine Wulst (19) aus der Abflachung vorsteht.
- Spule nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wulst (19) als Fortsetzung des Kreisquerschnitts des Spulenrohrumfanges ausgebildet ist.
- Spule nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung bzw. die Vorsprünge (8; 19) jeweils in der Nähe desjenigen Flansches (3; 13) angeordnet sind, auf dem der Wicklungsanfang (6; 16) befestigt ist.
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