EP0768693B1 - Elektromagnetisches Relais und Verfahren zu dessen Herstellung - Google Patents

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EP0768693B1
EP0768693B1 EP96115680A EP96115680A EP0768693B1 EP 0768693 B1 EP0768693 B1 EP 0768693B1 EP 96115680 A EP96115680 A EP 96115680A EP 96115680 A EP96115680 A EP 96115680A EP 0768693 B1 EP0768693 B1 EP 0768693B1
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EP
European Patent Office
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contact
yoke
spring
limb
relay
Prior art date
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Expired - Lifetime
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EP96115680A
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English (en)
French (fr)
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EP0768693A3 (de
EP0768693A2 (de
Inventor
Horst Hendel
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TE Connectivity Solutions GmbH
Original Assignee
Tyco Electronics Logistics AG
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Publication date
Application filed by Tyco Electronics Logistics AG filed Critical Tyco Electronics Logistics AG
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Publication of EP0768693A3 publication Critical patent/EP0768693A3/de
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Publication of EP0768693B1 publication Critical patent/EP0768693B1/de
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    • H01H2011/0087—Welding switch parts by use of a laser beam
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    • 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
    • H01H2050/049—Assembling or mounting multiple relays in one common housing

Definitions

  • the invention also relates to a method for manufacturing of such a relay with one or two switching systems.
  • Such a relay structure for a single and a double relay is essentially known from DE 4 233 807 A1, although the second yoke leg is not next to it, but extends above the coil.
  • the anchor is like usual in such constructions, via the contact spring attached to the yoke, the contact spring arching the bearing spreads.
  • the connection of the contact spring with the Yoke requires relatively complicated manufacturing steps and means an undesirably long one for high switching currents Current path to the connection.
  • When running as a double relay there are two identical single relays either with parallel axes side by side or aligned with their axes juxtaposed. In the latter case lie all contacts in the middle between both systems, so that at high switching currents the contacts that arise Heat is dissipated poorly.
  • the aim of the present invention is to build a relay the type mentioned in such a way that with as possible little different parts both a single relay and a double relay can also be manufactured, the construction especially good for automated production is suitable and the finished relay easily higher Can switch currents.
  • a particularly inexpensive Manufacturing process for this relay can be specified.
  • the anchor that with its main plane perpendicular to the floor and around a vertical axis can be swiveled only at the edge of the yoke without being connected to the yoke via an anchor spring.
  • This allows the different parts of the relay namely the coil assembly with yoke and core on the one hand and the Armature assembly with the armature and the contact spring on the other hand, Mount separately on the base one after the other.
  • both the or the fixed contact carrier as well as the spring support in the area in front of the movable anchor end are anchored in the base, resulting in a low tolerance Assignment of the contact parts results. All load current carrying Connections are on one side of the relay system, so the coil connections are removed from it on the other Side can be arranged.
  • connection leg has the contact spring is approximately rectangular bent, extending transversely in front of the movable anchor end Fastening section, which is connected to the spring support becomes.
  • This fastening section can be on the bottom side vertical insulating wall of the base, which for example partially encloses the one or more fixed contact carriers. It is also advantageous if a soldering lobe of the The spring support lies flat against the fastening section and is soldered or welded to it.
  • the fastening section the contact spring can in this case Assembly between the mentioned insulating wall of the base and pinched the soldering tab of the spring support and thus pre-fixed be so that for the actual soldering or Welding process no special bracket is required.
  • the fastening section can also be pre-fixed by means of a spring tab is clamped to a base projection become.
  • the fastening section also form a spring sleeve that on a preferably round spring supports can be attached.
  • the relay structure according to the invention can be used with advantage in a single relay. Additional However, there are advantages when using this Construction of a double relay is designed.
  • two switching systems on the base mirror-symmetrical with respect to a plane perpendicular to the coil axis arranged that the first two yoke legs - under Consideration of an insulation distance - in parallel next to each other are arranged and the two anchors parallel to each other sit at opposite ends of the relay.
  • the mirror-image arrangement and design of the two switching systems does not mean that all individual parts are used in the same way in both switching systems can be as with identical switching systems, yes the mirror-image modification affects only a few parts, with automated production practically without additional effort prefabricated from common material tapes and can be assembled. Above all, this has mirror images Arrangement of the two switching systems also advantages during assembly and also the total number of individual parts. For example can in this arrangement a common double bobbin be used for the two switching systems, and it can also the spring bracket for both switching systems in one piece prefabricated and assembled and then only after assembly be separated.
  • a particularly advantageous method for assembling The core and yoke is that the yoke is for the respective Switching system with its first yoke leg in the armature opposite coil flange inserted between slots drawer-like and it is kept that the respective associated core is inserted into the bobbin until it is with its front End rests on the flat side of the first yoke leg and then preferably the core with the first yoke leg welded or brazed by resistance heating , preferably a copper surface coating these parts act as brazing alloys.
  • the relay shown in Figures 1 and 2 has one Socket 1, on which two switching systems A and B are mirror-symmetrical to a in Figure 1 by the coordinates x and z defined symmetry plane are arranged. Because in the two Switching systems A and B all parts either mirror symmetrical are arranged or designed mirror-symmetrical and the have the same function, the same reference numerals for both switching systems used.
  • the base 1 is essentially designed as a flat plate, which defines a bottom side 11; on this is vertical a projection 12 is formed on top, the labyrinthine is designed to plug channels 13 for two pairs of fixed contact carriers 14 and 15 and plug-in channels 16 for two spring supports 17 to form.
  • the fixed contact carriers and the spring carriers connect to the bottom of the base with pins 1 off.
  • the fixed contact carrier 14 carries an NC contact 14a, while the fixed contact carrier 15 with a Normally open contact 15a is provided.
  • Each of the two spring supports 17 has a solder tab 17a bent to the side.
  • a double bobbin 2 is arranged on the base. He has one in the plane of symmetry between the two switching systems horizontal center flange 21 and two end flanges 22, each between the center flange and each of the end flanges a winding 23 is arranged. Each of the end flanges 22 has on the spring supports 14 and 15 facing away Page a flange 24 with two coil pins anchored therein 25. Inside each winding is 23 a core 31 with a pole plate from the outside into the coil former 32 inserted so that the pole plate 32 partially in a recess of the end flange 22; to the flange approach 24 the pole plate is cut on one side.
  • each switching system has an angled yoke 33 with a first yoke leg 34 and a second yoke leg 35, both with their planes perpendicular to each other and stand perpendicular to the bottom side 11.
  • the first two yoke legs 34 are parallel to each other in a side opening 26 of the middle flange 21 inserted (see also FIG 6).
  • This opening 26 in the central web has a circumferential one Center web 27, whereby one for each of the yoke legs 34 three sides circumferential edge groove 28 is formed, in which the respective yoke leg 34 is inserted like a drawer.
  • the thickness of the web 27 makes the insulation distance ensured between the two yoke legs 34.
  • An approximately plate-shaped anchor 4 stands with its main plane also perpendicular to the bottom side 11; he is in the present Example only in adaptation to the bobbin shape slightly cranked.
  • the anchor 4 is on the free end edge 35a of the second yoke leg 35, without with the yoke over a bearing spring or the like to be connected.
  • the anchor is stored and held rather via a contact spring 41, which has an end portion 41a rests laterally on the anchor and over a or two rivets 42 is connected to the anchor.
  • the contact spring 41 toward the free end of the anchor is split in a fork shape and thus forms a contact leg 43 with a movable center contact 43a and a connecting leg 44.
  • All sections of the cranked and bent contact spring 41 are perpendicular to Bottom side 11, so that the contact leg 43 essentially lies above the connecting leg 44.
  • On the connecting leg 44 is a fastening portion approximately perpendicular 45 bent, the hook-shaped at its free end inwardly curved spring tab 46 carries.
  • the fastening section 45 is between a vertical insulating wall 18 of the Base approach 12 on the one hand and the soldering tab 17a of the spring support 17 inserted and to the approach 12 of the base 1 with the spring tab 46 clamped.
  • the soldering tab 17a each conductively connected to the fastening section 45, preferably soldered or welded.
  • the base 1 is equipped with the contact carriers.
  • Figure 3 is the respective Form in the last five clock phases of the two pairs of Fixed contact carriers shown.
  • the last Phase the pair of fixed contact carriers that belong together 14 and 15 bent into a parallel position, wherein However, they still have their guide section on the top 141 related. Together with this guide section 141 they are separated in pairs and according to Representation in Figure 4 inserted into their respective plug channels 13.
  • the guide portion 141 is at the separation points 142 cut off; only then are the two fixed contact carriers separated from each other.
  • the second Pair of fixed contact carriers 14 and 15 for the second switching system inserted into the base at the same time as the first and separated.
  • the two spring supports 17 for both switching systems are also connected inserted into the base 1 and only then the separation point 143 separated from each other.
  • This one intended butt welding of the core to the yoke leg 34 is particularly advantageous to perform when the yoke is out consists of a thin and space-saving sheet, for example with a thickness of ⁇ 1 mm.
  • the effective magnetic Saturation values for thin sheets also have an effect positive on the magnetic circuit.
  • the contact plate will then pulled out of the bobbin.
  • the with the cores and yokes bobbin 2 is on positioned the base, with retaining lugs 29 on the central flange 21 and on the flange lugs 29 in correspondingly undercut Snap recesses 19 into the base.
  • the two anchors 4 with the mirror-image bent contact springs 41 are inserted into the base after the coil former, the fastening section 45 of the respective contact spring between the insulating wall 18 and the soldering tab 17a inserted and by means of the spring tab 46 on the shoulder 12 the base is clamped.
  • the soldering lobe is preferred 17a on the side facing the fastening section 45 provided with a tin coating 17b, so that it with the help a heat source to the attachment portion 45 of the contact spring 41 can be soldered. This is done, for example using a TIG arc. But one would also be possible Soldering or welding connection using a laser or using a other heat source.
  • FIG 7 shows the relay with a partially cut Housing cap 5.
  • This housing cap has one on its edge offset, circumferential edge web 51, which in engages a circumferential groove 52 of the base. After touchdown the cap, the edge web 51 is glued in the groove 52.
  • the bottom of the base 1 over the recesses 19 (see Figure 8) a liquid adhesive filled, which is distributed by capillary action in the groove 52.
  • the bottom Cap edge not shown pin provided, which in extend the recesses 19.
  • Through the web 51 arises a double-sided adhesive surface between the housing cap 5 and the base 1, whereby an all-round positive connection the housing cap, which is usually made of very thin material is achieved.
  • the invention can be Construction not only as a double relay, but also also run as a single relay. For this purpose only needs the described construction of the double relay along the mirror plane, as indicated in Figure 1, halved become. To complete the resulting single relay it is only necessary to cut the halved base and the adjust halved bobbin on the cut side, see above that with a housing cap that is also half the size the closed single relay is created. The remaining Parts can also be used unchanged for the single relay be, so that a separate description is unnecessary.
  • FIG. 9 shows a modification of the relay from FIG 1 shown.
  • the modification is only one differently designed shape of the contact spring and the spring support. Since the rest of the parts remain unchanged, it is on them not discussed further.
  • the contact spring 61 according to FIG. 9 has a contact leg as in the previous example 63 and a connecting leg 64, which are one above the other. in the However, it differs from the previous exemplary embodiment an attachment portion 65 at its end to one Clamping sleeve 66 formed on a round spring support 67 is attached. If necessary, the clamping sleeve 66 additionally soldered or welded to the spring support 67 become.
  • FIG. 10 shows a modification of the contact spring from FIG. 9.
  • This contact spring 71 is fork-shaped in three spring legs split, namely into a middle contact leg 73, which is fastened to the anchor 4 via a rivet 72, and in two outer connecting legs 74, each analogous to the figure 9 shows a fastening section 75 with a molded-on end Form clamping sleeve 76.
  • the two clamping sleeves 76 are as in Figure 9 plugged onto a spring support 67. Upon need can also be soldered or welded in this case become. Through these two mounting legs the anchor increased stability.

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Description

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais mit einem eine Bodenseite definierenden Sockel, auf welchem mindestens ein Schaltsystem mit folgenden Merkmalen angeordnet ist:
  • ein Spulenkörper mit einer Wicklung und einem axialen Kern ist auf dem Sockel mit seiner Achse parallel zur Bodenseite angeordnet;
  • ein abgewinkeltes Joch ist mit einem ersten Schenkel an ein Ende des Kerns gekoppelt, während sich ein zweiter Schenkel neben der Wicklung erstreckt;
  • ein annähernd plattenförmiger Anker ist an dem freien Ende des zweiten Jochschenkels gelagert und bildet mit dem freien Ende des Kerns einen Arbeitsluftspalt;
  • mindestens ein Festkontaktträger mit einem Festkontakt ist in dem Sockel verankert;
  • eine Kontaktfeder ist mit dem Anker verbunden und trägt an einem beweglichen Kontaktschenkel einen beweglichen Kontakt, der mit dem Festkontakt zusammenwirkt.
Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Relais mit einem oder zwei Schaltsystemen.
Ein derartiger Relaisaufbau für ein Einfach- und ein Doppelrelais ist im wesentlichen aus der DE 4 233 807 A1 bekannt, wobei sich dort allerdings der zweite Jochschenkel nicht neben, sondern oberhalb der Spule erstreckt. Der Anker ist, wie bei derartigen Konstruktionen üblich, über die Kontaktfeder am Joch befestigt, wobei die Kontaktfeder bogenförmig die Lagerstelle übergreift. Die Verbindung der Kontaktfeder mit dem Joch erfordert verhältnismäßig komplizierte Fertigungsschritte und bedeutet für hohe Schaltströme einen unerwünscht langen Stromweg bis zum Anschluß. Bei der Ausführung als Doppelrelais werden dort zwei identische Einfachrelais entweder mit parallelen Achsen nebeneinander oder mit ihren Achsen fluchtend einander gegenübergestellt. Im letzteren Falle liegen alle Kontakte in der Mitte zwischen beiden Systemen, so daß bei hohen Schaltströmen die an den Kontakten entstehende Wärme schlecht abgeführt wird.
Bei einem Doppelrelais gemäß DE 3 843 359 C2 sind zwei identische Relaisblöcke punktsymmetrisch zur Mitte auf einer Basis angeordnet, wobei die Kontaktelemente ineinander verschachtelt sind. Da auch in diesem Fall die an den Kontakten entstehende Wärme ein Problem darstellen kann, sind die Kontaktelemente mit zusätzlich angeformten Kühlkörpern versehen.
Bei einem aus der DE 3 834 283 A1 bekannten Umschaltrelais sind zwei Magnetsysteme spiegelbildlich zueinander auf einer Basis angeordnet, wobei zwei U-förmige, geschichtete Kerne mit ihren Mittelabschnitten aneinander liegen und die Anker der Magnetsysteme an entgegengesetzten Enden liegen. Auch in diesem Fall sind die Anker über die Kontaktfedern an dem jeweiligen Außenschenkel des Kerns gelagert, wobei die Montage der Einzelteile mangels eines tragenden Spulenkörpers relativ aufwendig ist.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Relaisaufbau der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß mit möglichst wenig unterschiedlichen Teilen sowohl ein Einzelrelais als auch ein Doppelrelais hergestellt werden kann, wobei die Konstruktion besonders gut für eine automatisierte Herstellung geeignet ist und das fertige Relais problemlos auch höhere Ströme schalten kann. Zusätzlich soll ein besonders günstiges Herstellverfahren für dieses Relais angegeben werden.
Erfindungsgemäß wird dieses Ziel bei einem Relais der eingangs genannten Art mit den folgenden zusätzlichen Merkmalen erreicht:
  • ein Federträger ist neben dem mindestens einen Festkontaktträger in dem Bereich vor dem beweglichen Ankerende im Sockel verankert und
  • die Kontaktfeder trägt an einem Endabschnitt das Lagerende des Ankers und ist in Richtung auf das bewegliche Ende des Ankers in mindestens zwei übereinander liegende Schenkel, nämlich mindestens einen Anschlußschenkel und mindestens einen Kontaktschenkel, gabelförmig geteilt, wobei der Anschlußschenkel mit dem Federträger verbunden ist und der Kontaktschenkel den beweglichen Kontakt trägt.
Bei dem erfindungsgemäßen Relais liegt also der Anker, der mit seiner Hauptebene senkrecht zur Bodenseite steht und um eine senkrechte Achse schwenkbar ist, nur an der Jochkante an, ohne über eine Ankerfeder mit dem Joch verbunden zu sein. Dadurch lassen sich die verschiedenen Teile des Relais, nämlich die Spulenbaugruppe mit Joch und Kern einerseits und die Ankerbaugruppe mit dem Anker und der Kontaktfeder andererseits, getrennt nacheinander auf dem Sockel montieren. Dabei ist es von Vorteil, daß sowohl der oder die Festkontaktträger als auch der Federträger im Bereich vor dem beweglichen AnKerende im Sockel verankert sind, wodurch sich eine toleranzarme Zuordnung der Kontaktteile ergibt. Alle laststromführenden Anschlüsse liegen somit auf einer Seite des Relaissystems, so daß die Spulenanschlüsse entfernt davon auf der anderen Seite angeordnet werden können.
In einer bevorzugten Ausführungsform besitzt der Anschlußschenkel der Kontaktfeder jeweils einen annähernd rechtwinkelig abgebogenen, quer vor dem beweglichen Ankerende verlaufenden Befestigungsabschnitt, der mit dem Federträger verbunden wird. Dieser Befestigungsabschnitt kann an einer zur Bodenseite senkrechten Isolierwand des Sockels anliegen, welche beispielsweise den oder die Festkontaktträger teilweise umschließt. Außerdem ist es vorteilhaft, wenn ein Lötlappen des Federträgers jeweils an dem Befestigungsabschnitt flach anliegt und mit diesem verlötet bzw. verschweißt ist. Der Befestigungsabschnitt der Kontaktfeder kann in diesem Fall beim Zusammenbau zwischen der erwähnten Isolierwand des Sockels und dem Lötlappen des Federträgers eingeklemmt und damit vorfixiert werden, so daß für den eigentlichen Löt- oder Schweißvorgang keine besondere Halterung erforderlich ist. Auch kann der Befestigungsabschnitt bei der Vorfixierung mittels eines Federlappens an einem Sockelvorsprung festgeklemmt werden. In einer anderen Ausführungsform kann der Befestigungsabschnitt auch eine Federhülse bilden, die auf einen vorzugsweise runden Federträger aufgesteckt werden kann.
Wie bereits erwähnt, kann der erfindungsgemäße Relaisaufbau mit Vorteil bei einem Einfachrelais angewendet werden. Zusätzliche Vorteile ergeben sich jedoch dann, wenn mit diesem Aufbau ein Doppelrelais gestaltet wird. In diesem Fall werden vorzugsweise zwei Schaltsysteme auf dem Sockel spiegelsymmetrisch bezüglich einer zur Spulenachse senkrechten Ebene derart angeordnet, daß die beiden ersten Jochschenkel - unter Berücksichtigung eines Isolierabstandes - parallel nebeneinander angeordnet sind und die beiden Anker parallel zueiander an entgegengesetzten Enden des Relais sitzen. Bei einer derartigen Anordnung sind die kontaktgebenden Teile beider Schaltsysteme weit voneinander entfernt an Außenseiten des Doppelrelais angeordnet, so daß die entstehende Wärme gut abgeführt wird. Die spiegelbildliche Anordnung und Gestaltung der beiden Schaltsysteme bringt es zwar mit sich, daß nicht alle Einzelteile in beiden Schaltsystemen völlig gleich verwendet werden können wie bei identischen Schaltsystemen, doch betrifft die spiegelbildliche Abwandlung nur wenige Teile, die bei einer automatisierten Fertigung praktisch ohne Mehraufwand von gemeinsamen Materialbändern her vorgefertigt und montiert werden können. Vor allem hat diese spiegelbildliche Anordnung der beiden Schaltsysteme auch Vorteile bei der Montage und auch bei der Gesamtzahl von Einzelteilen. Beispielsweise kann in dieser Anordnung ein gemeinsamer Doppel-Spulenkörper für die beiden Schaltsysteme verwendet werden, und es können auch die Federträger für beide Schaltsysteme einstückig vorgefertigt und montiert und dann erst nach der Montage getrennt werden.
Ein vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Einfach- oder Doppelrelais weist folgende Verfahrensschritte auf:
  • a) Die Festkontaktträger und der oder die Federträger werden in den Sockel gesteckt;
  • b) mindestens ein Spulenkörper, der mit mindestens einer Wicklung, mindestens einem Kern und mindestens einem Joch versehen ist, wird auf den Sockel aufgesetzt und fixiert;
  • c) mindestens ein mit einer Kontaktfeder verbundener Anker wird auf den Sockel gesetzt, und die jeweilige Kontaktfeder wird über ihren Befestigungsabschnitt mit dem zugehörigen Federträger verbunden.
    • Dabei ist es weiterhin von Vorteil, daß jeweils zwei Festkontaktträger und/oder Federträger, die zu einem oder zu zwei verschiedenen Schaltsystemen gehören, zusammenhängend in den Sockel eingesetzt und erst nachträglich voneinander getrennt werden. Ein besonders vorteilhaftes Verfahren zur Montage von Kern und Joch besteht darin, daß das Joch für das jeweilige Schaltsystem mit seinem ersten Jochschenkel in den vom Anker abgewandten Spulenflansch zwischen Nuten schubladenartig eingesteckt und gehalten wird, daß der jeweils zugehörige Kern in den Spulenkörper eingesteckt wird, bis er mit seinem vorderen Ende auf der Flachseite des ersten Jochschenkels aufliegt und daß dann der Kern mit dem ersten Jochschenkel vorzugsweise durch Widerstandserwärmung verschweißt oder hartverlötet wird, wobei vorzugsweise eine Kupfer-Oberflächenbeschichtung dieser Teile als Hartlot wirkt.
    Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
    Figur 1
    ein erfindungsgemäß gestaltetes Doppelrelais in perspektivischer Darstellung (ohne Kappe),
    Figur 2
    die Einzelteile des Relais von Figur 1 in Explosionsdarstellung,
    Figur 3
    ein Doppel-Metallband für die Fertigung und Montage zweier Paare von Festkontaktträgern für ein Doppelrelais gemäß Figur 1 oder 2,
    Figur 4
    einen Sockel des Relais von Figur 1 bei der Montage der Festkontaktträger und Federträger,
    Figur 5
    einen senkrechten Schnitt durch das Relais von Figur 1,
    Figur 6
    einen waagerechten Schnitt durch das Relais von Figur 1,
    Figur 7
    das Relais von Figur 1 mit teilweise aufgeschnittener Gehäusekappe,
    Figur 8
    die Unteransicht des Sockels bei dem Relais von Figur 1,
    Figur 9
    eine zweite Ausführungsform eines Doppelrelais in perspektivischer Ansicht mit einer anders gestalteten Kontaktfeder und
    Figur 10
    eine weitere Ausführungsform einer Kontaktfeder für ein Relais gemäß Figur 9.
    Das in den Figuren 1 und 2 gezeigte Relais besitzt einen Sockel 1, auf welchem zwei Schaltsysteme A und B spiegelsymmetrisch zu einer in Figur 1 durch die Koordinaten x und z definierten Symmetrieebene angeordnet sind. Da in den beiden Schaltsystemen A und B alle Teile entweder spiegelsymmetrisch angeordnet oder Spiegelsymmetrisch gestaltet sind und die gleiche Funktion haben, werden gleiche Bezugszeichen für beide Schaltsysteme verwendet.
    Der Sockel 1 ist im wesentlichen als flache Platte ausgebildet, die eine Bodenseite 11 definiert; auf dieser ist senkrecht nach oben ein Ansatz 12 angeformt, der labyrinthartig gestaltet ist, um Steckkanäle 13 für zwei Paare von Festkontaktträgern 14 und 15 sowie Steckkanäle 16 für zwei Federträger 17 zu bilden. Die Festkontaktträger und die Federträger treten jeweils mit Anschlußstiften zur Unterseite des Sockels 1 aus. Der Festkontaktträger 14 trägt jeweils einen Öffnerkontakt 14a, während der Festkontaktträger 15 mit einem Schließerkontakt 15a versehen ist. Jeder der beiden Federträger 17 besitzt einen zur Seite abgebogenen Lötlappen 17a.
    Auf dem Sockel ist ein Doppel-Spulenkörper 2 angeordnet. Er besitzt einen in der Symmetrieebene zwischen beiden Schaltsystemen liegenden Mittelflansch 21 und zwei Endflansche 22, wobei jeweils zwischen dem Mittelflansch und jedem der Endflansche eine Wicklung 23 angeordnet ist. Jeder der Endflansche 22 besitzt an der den Federträgern 14 und 15 abgewandten Seite einen Flanschansatz 24 mit zwei darin verankerten Spulen-Anschlußstiften 25. Innerhalb einer jeden Wicklung 23 ist in den Spulenkörper von außen her ein Kern 31 mit einer Polplatte 32 eingeschoben, so daß die Polplatte 32 teilweise in einer Vertiefung des Endflansches 22 liegt; zum Flanschansatz 24 hin ist die Polplatte jeweils einseitig beschnitten. Weiterhin besitzt jedes Schaltsystem ein abgewinkeltes Joch 33 mit einem ersten Jochschenkel 34 und einem zweiten Jochschenkel 35, die beide mit ihren Ebenen senkrecht zueinander und senkrecht zur Bodenseite 11 stehen. Die beiden ersten Jochschenkel 34 sind parallel zueinander in eine seitliche Öffnung 26 des Mittelflansches 21 eingesteckt (siehe auch Figur 6). Diese Öffnung 26 im Mittelsteg besitzt einen umlaufenden Mittelsteg 27, wodurch für jeden der Jochschenkel 34 eine an drei Seiten umlaufende Randnut 28 gebildet ist, in die der jeweilige Jochschenkel 34 schubladenartig eingeschoben wird.
    Zugleich wird durch die Dicke des Steges 27 der Isolierabstand zwischen den beiden Jochschenkeln 34 sichergestellt.
    Ein annähernd plattenförmiger Anker 4 steht mit seiner Hauptebene ebenfalls senkrecht zur Bodenseite 11; er ist im vorliegenden Beispiel lediglich in Anpassung an die Spulenkörperform leicht in sich gekröpft. Der Anker 4 ist an der freien Abschlußkante 35a des zweiten Jochschenkels 35 gelagert, ohne mit dem Joch über eine Lagerfeder oder dergleichen verbunden zu sein. Die Lagerung und Halterung des Ankers erfolgt vielmehr über eine Kontaktfeder 41, die mit einem Endabschnitt 41a auf dem Anker seitlich aufliegt und über eine oder zwei Niete 42 mit dem Anker verbunden ist. Ausgehend von dem Endabschnitt 41a ist die Kontaktfeder 41 in Richtung auf das freie Ankerende hin gabelförmig gespalten und bildet so einen Kontaktschenkel 43 mit einem beweglichen Mittelkontakt 43a und einen Anschlußschenkel 44. Alle Abschnitte der gekröpften und gebogenen Kontaktfeder 41 stehen senkrecht zur Bodenseite 11, so daß der Kontaktschenkel 43 im wesentlichen oberhalb des Anschlußschenkels 44 liegt. An dem Anschlußschenkel 44 ist annähernd senkrecht ein Befestigungsabschnitt 45 abgebogen, der an seinem freien Ende einen hakenförmig einwärts gebogenen Federlappen 46 trägt. Der Befestigungsabschnitt 45 ist zwischen einer senkrechten Isolierwand 18 des Sockelansatzes 12 einerseits und dem Lötlappen 17a des Federtragers 17 eingesteckt und an den Ansatz 12 des Sockels 1 mit dem Federlappen 46 angeklemmt. Außerdem ist der Lötlappen 17a jeweils mit dem Befestigungsabschnitt 45 leitend verbunden, vorzugsweise verlötet oder verschweißt.
    Die Funktion der beiden Schaltsysteme des Doppelrelais ist ohne weiteres zu ersehen. Bei Erregung der jeweiligen Spule 23 wird der zugehörige Anker 4 an die zugehörige Polplatte 32 angezogen, wobei er über den Kontaktschenkel 43 den beweglichen Mittelkontakt 43a vom Öffnerkontakt 14a auf den Schließerkontakt 15a umschaltet. Beide Schaltsysteme können einzeln oder gemeinsam betätigt werden. Wenn die Wicklungen 23 der beiden Systeme gleichsinnig in Serie erregt werden, so daß die Magnetflüsse in beiden Kernen in Serie liegen, wird eine gegenseitige Unterstützung der Systeme im Sinne eines leichteren Ansprechens erreicht. Natürlich ist es auch möglich, beide Schaltsysteme zusammen als Umpolrelais zu verwenden. In diesem Fall könnten die beiden Federträger 17, wie in Figur 2 gezeigt, verbunden bleiben und die Öffner-Kontaktträger 14 sowie die beiden Schließer-Kontaktträger 15 jeweils untereinander extern verbunden werden.
    Bei der Herstellung des beschriebenen Relais wird zunächst der Sockel 1 mit den Kontaktträgern bestückt. Wie in Figur 3 gezeigt ist, können die Festkontaktträger 14 und 15 für beide Schaltsysteme gleichzeitig von einem Band 140 im Fertigungstakt nach und nach paarweise freigeschnitten und in ihre endgültige Form gebogen werden. In Figur 3 ist die jeweilige Form in den letzten fünf Taktphasen der beiden Paare von Festkontaktträgern dargestellt. Dabei werden in der letzten Phase die jeweils paarweise zusammengehörigen Festkontaktträger 14 und 15 in eine zueinander parallele Lage gebogen, wobei sie jedoch an der Oberseite noch mit ihrem Führungsabschnitt 141 zusammenhängen. Zusammen mit diesem Führungsabschnitt 141 werden sie somit paarweise abgetrennt und gemäß Darstellung in Figur 4 in ihre jeweiligen Steckkanäle 13 eingesteckt. Danach wird der Führungsabschnitt 141 an den Trennstellen 142 abgeschnitten; erst dann sind die beiden Festkontaktträger voneinander getrennt. Vorzugsweise wird das zweite Paar von Festkontaktträgern 14 und 15 für das zweite Schaltsystem gleichzeitig mit dem ersten in den Sockel eingesetzt und getrennt. Wie in Figur 4 ebenfalls gezeigt ist, werden die zwei Federträger 17 für beide Schaltsysteme ebenfalls zusammenhängend in den Sockel 1 eingesetzt und erst danach an der Trennstelle 143 voneinander getrennt.
    Bei der Montage der beiden Kerne werden diese, wie bereits beschrieben, in den Spulenkörper 2 eingeschoben, so daß der jeweilige Kern mit seinem inneren Stirnende an der Flachseite des Jochschenkels 34 anliegt. Anschließend wird über das jeweilige Joch 33 und den jeweiligen Kern 31 ein Schweißstrom geleitet, der an der Berührungsstelle durch Widerstandserwärmung ein Verschweißen oder ein Hartlöten der beiden Teile bewirkt. Bei diesem Hartlötverfahren dient die als Oberflächenvergütung ohnehin vorhandene Kupferbeschichtung von Kern und/oder Joch als Hartlot. Auf diese Weise ergibt sich eine nahezu spaltfreie Verbindung zwischen dem Kern und dem Joch, wodurch der magnetische Widerstand minimiert wird. Das hier vorgesehene stumpfe Anschweißen des Kerns an den Jochschenkel 34 ist besonders vorteilhaft durchzuführen, wenn das Joch aus einem dünnen und raumsparenden Blech besteht, also beispielsweise mit einer Dicke von < 1 mm. Die dabei wirksamen magnetischen Sättigungswerte für dünne Bleche wirken sich ebenfalls positiv auf den Magnetkreis aus.
    Diese Art des stumpfen Anschweißens oder Anlötens des Kerns läßt sich bei dem erfindungsgemäßen Relais deshalb durchführen, weil der erste Jochschenkel 34 in den Nuten 28 des Mittelflansches 21 geführt und stabil gehalten wird. Da der Kern 31 selbst ebenfalls im Spulenkörper gehalten ist, wird die Verbindungsstelle 36 (siehe Figuren 5 und 6) durch keine Hebelkräfte belastet, so daß die stumpfe Lötverbindung nicht gefährdet wird. Im übrigen können die beiden Kern-Joch-Verbindungen gleichzeitig hergestellt werden. Zu diesem Zweck wird in den Isolierspalt zwischen den beiden ersten Jochschenkeln 34 ein Kontaktblech eingeführt, welches mit dem einen Pol der Schweißstromquelle verbunden ist. Verbindet man dann die beiden Kerne mit dem anderen Pol der Schweißstromquelle, so können die beiden Verbindungsstellen 36 gleichzeitig geschweißt oder hartgelötet werden. Das Kontaktblech wird anschließend wieder aus dem Spulenkörper herausgezogen. Der mit den Kernen und Jochen bestückte Spulenkörper 2 wird auf dem Sockel positioniert, wobei Haltenasen 29 am Mittelflansch 21 und an den Flanschansätzen 29 in entsprechend hinterschnittenen Ausnehmungen 19 des Sockels einrasten.
    Die beiden Anker 4 mit den spiegelbildlich gebogenen Kontaktfedern 41 werden nach dem Spulenkörper in den Sockel eingesetzt, wobei der Befestigungsabschnitt 45 der jeweiligen Kontaktfeder zwischen der Isolierwand 18 und dem Lötlappen 17a eingesteckt und mittels des Federlappens 46 an dem Ansatz 12 des Sockels festgeklemmt wird. Vorzugsweise ist der Lötlappen 17a auf der dem Befestigungsabschnitt 45 zugewandten Seite mit einer Zinnbeschichtung 17b versehen, so daß er mit Hilfe einer Wärmequelle an den Befestigungsabschnitt 45 der Kontaktfeder 41 gelötet werden kann. Dies erfolgt beispielsweise mittels eines WIG-Lichtbogens. Möglich wäre aber auch eine Löt- oder Schweißverbindung mittels Lasers oder mittels einer anderen Wärmequelle.
    Da die freien Enden der Festkontaktträger 14 und 15 mit den Festkontakten 14a und 15a über den Anschlußschenkel 44 bzw. den Befestigungsabschnitt 45 der Kontaktfeder hinausstehen, sind sie für eine ggf. notwendige Biegejustierung leicht zugänglich.
    Figur 7 zeigt das Relais mit einer teilweise aufgeschnittenen Gehäusekappe 5. Diese Gehäusekappe besitzt an ihrem Rand einen nach innen abgesetzten, umlaufenden Randsteg 51, der in eine umlaufende Nut 52 des Sockels eingreift. Nach dem Aufsetzen der Kappe wird der Randsteg 51 in der Nut 52 verklebt. Zu diesem Zweck wird von der Unterseite des Sockels 1 über die Ausnehmungen 19 (siehe Figur 8) eine flüssige Klebemasse eingefüllt, die sich durch Kapillarwirkung in der Nut 52 verteilt. Zur Verbesserung der Kapillarwirkung sind am unteren Kappenrand nicht dargestellte Zapfen vorgesehen, welche in die Ausnehmungen 19 hineinreichen. Durch den Randsteg 51 entsteht eine doppelseitige Klebefläche zwischen der Gehäusekappe 5 und dem Sockel 1, wodurch ein allseitiger Formschluß der in der Regel aus sehr dünnem Material bestehenden Gehäusekappe erzielt wird.
    Wie eingangs bereits ausgeführt wurde, läßt sich die erfindungsgemäße Konstruktion nicht nur als Doppelrelais, sondern auch als Einzelrelais ausführen. Zu diesem Zweck braucht lediglich die beschriebene Konstruktion des Doppelrelais entlang der Spiegelebene, wie in Figur 1 angedeutet, halbiert zu werden. Zur Vervollständigung des so entstehenden Einzelrelais ist es lediglich nötig, den halbierten Sockel und den halbierten Spulenkörper an der Schnittseite anzupassen, so daß mit einer ebenfalls die halbe Größe aufweisenden Gehäusekappe das geschlossene Einzelrelais entsteht. Die übrigen Teile können unverändert auch für das Einzelrelais verwendet werden, so daß sich eine eigene Beschreibung erübrigt.
    In der Figur 9 ist noch eine Abwandlung des Relais von Figur 1 gezeigt. Die Abwandlung besteht jedoch lediglich in einer anders gestalteten Form der Kontaktfeder und des Federträgers. Da die übrigen Teile unverändert bleiben, wird auf sie nicht weiter eingegangen. Die Kontaktfeder 61 gemäß Figur 9 besitzt wie im vorhergehenden Beispiel einen Kontaktschenkel 63 und einen Anschlußschenkel 64, die übereinander liegen. Im Unterschied zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel ist jedoch ein Befestigungsabschnitt 65 an seinem Ende zu einer Klemmhülse 66 geformt, die auf einen runden Federträger 67 aufgesteckt ist. Falls erforderlich, kann die Klemmhülse 66 zusätzlich mit dem Federträger 67 verlötet oder verschweißt werden.
    Figur 10 zeigt eine Abwandlung der Kontaktfeder von Figur 9. Diese Kontaktfeder 71 ist in drei Federschenkel gabelförmig aufgespalten, nämlich in einen mittleren Kontaktschenkel 73, der über einen Niet 72 an dem Anker 4 befestigt ist, und in zwei äußere Anschlußschenkel 74, die jeweils analog zu Figur 9 einen Befestigungsabschnitt 75 mit am Ende angeformter Klemmhülse 76 bilden. Die beiden Klemmhülsen 76 werden wie in Figur 9 auf einen Federträger 67 aufgesteckt. Nach Bedarf können sie auch in diesem Fall zusätzlich verlötet oder verschweißt werden. Durch diese zwei Befestigungsschenkel erhält der Anker eine erhöhte Stabilität.
    Weitere Abwandlungen sind denkbar. Beispielsweise könnten auch die zwei Anschlußschenkel 74 mit einem Befestigungsabschnitt 45 gemäß Figur 2 versehen sein. Umgekehrt wäre es auch denkbar, anstelle eines einzigen Kontaktschenkels deren zwei vorzusehen.

    Claims (18)

    1. Elektromagnetisches Relais mit einem eine Bodenseite (11) definierenden Sockel (1), auf welchem mindestens ein Schaltsystem (A, B) mit folgenden Merkmalen angeordnet ist:
      ein Spulenkörper (2) mit einer Wicklung (23) und einem axialen Kern (31) ist auf dem Sockel (1) mit seiner Achse parallel zur Bodenseite (11) angeordnet;
      ein abgewinkeltes Joch (33) ist mit einem ersten Jochschenkel (34) an ein Ende des Kerns (31) gekoppelt, während sich ein zweiter Jochschenkel (35) neben der Wicklung erstreckt;
      ein annähernd plattenförmiger Anker (4) ist an dem freien Ende (35a) des zweiten Jochschenkels (35) gelagert und bildet mit dem freien Ende (32) des Kerns (31) einen Arbeitsluftspalt;
      mindestens ein Festkontaktträger (14, 15) mit einem Festkontakt (14a, 15a) ist in dem Sockel (1) verankert, und
      eine Kontaktfeder (41; 61; 71) ist mit dem Anker (4) verbunden und trägt an einem beweglichen Kontaktschenkel (43; 63; 73) einen beweglichen Kontakt (43a), der mit dem mindestens einen Festkontakt (14a, 15a) zusammenwirkt,
      gekennzeichnet durch folgende weitere Merkmale:
      ein Federträger (17; 67) ist neben dem mindestens einen Festkontaktträger (14, 15) in dem Bereich vor dem beweglichen Ankerende in dem Sockel (1) verankert; und
      die Kontaktfeder (41; 61; 71) trägt an einem Endabschnitt (41a; 61a; 71a) das Lagerende des Ankers und ist in Richtung auf das bewegliche Ende des Ankers (4) in mindestens zwei übereinander liegende Schenkel, nämlich mindestens einen Anschlußschenkel (44; 64; 74) und mindestens einen Kontaktschenkel (43; 63; 73), gabelförmig geteilt, wobei der Anschlußschenkel mit dem Federträger (17; 67) verbunden ist und der Kontaktschenkel den beweglichen Kontakt (43a) trägt.
    2. Relais nach Anspruch 1,
      dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußschenkel (44; 64; 74) jeweils einen annähernd rechtwinkelig abgebogenen, quer vor dem beweglichen Ankerende verlaufenden Befestigungsabschnitt (45; 65; 75) besitzt, der mit dem Federträger (17; 67) verbunden ist.
    3. Relais nach Anspruch 2,
      dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsabschnitt (45; 65; 75) jeweils an einer zur Bodenseite senkrechten Isolierwand (18) des Sockels (1) anliegt.
    4. Relais nach Anspruch 2 oder 3,
      dadurch gekennzeichnet, daß ein Lötlappen (17a) des Federträgers (17) jeweils an dem Befestigunsabschnitt (45) flach anliegt und mit diesem verlötet bzw. verschweißt ist.
    5. Relais nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
      dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsabschnitt (45) jeweils an seinem freien Ende mittels eines Federlappens (46) an dem Sockel vorfixiert ist.
    6. Relais nach Anspruch 2 oder 3,
      dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsabschnitt (65; 75) jeweils eine Federhülse (66; 76) bildet, die auf den Federträger (67) aufgesteckt ist.
    7. Relais nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
      dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfeder (71) jeweils zwei Anschlußschenkel (74) und zwischen diesen einen Kontaktschenkel (73) bildet.
    8. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
      dadurch gekennzeichnet, daß der erste Jochschenkel (34) zwischen Nuten (28) des Spulenkörpers (2) einschiebbar befestigt ist und daß der Kern (31) mit seiner Stirnseite (31a) auf der Oberfläche des ersten Jochschenkels (34) stumpf anliegend befestigt ist.
    9. Relais nach Anspruch 8,
      dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (31) mit dem ersten Jochschenkel (34) hartverlötet ist.
    10. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
      dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenkörper (2) in dem Sockel (1) durch Rastelemente (29) vorfixiert und durch Vergußmasse verklebt ist.
    11. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
      dadurch gekennzeichnet, daß zwei Festkontaktträger (14, 15) jeweils einander gegenüberstehend an der dem zweiten Jochschenkel (35) gegenüberliegenden Seite des Spulenkörpers in Steckkanälen eines Ansatzes (12) des Sockels (1) verankert sind.
    12. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
      dadurch gekennzeichnet, daß zwei Schaltsysteme (A, B) auf dem Sockel (1) spiegelsymmetrisch bezüglich einer zur Spulenachse senkrechten Ebene derart angeordnet sind, daß die beiden ersten Jochschenkel (34) - unter Berücksichtigung eines Isolierabstandes - parallel nebeneinander angeordnet sind und die beiden Anker (4) parallel zueinander an entgegengesetzen Enden des Relais sitzen.
    13. Relais nach Anspruch 12,
      dadurch gekennzeichnet, daß die Spulenkörper der beiden Schaltsysteme (A, B) einstückig einen Doppel-Spulenkörper (2) mit einem gemeinsamen Mittelflansch (21) bilden, in welchen die beiden ersten Jochschenkel (34) parallel eingesteckt sind.
    14. Verfahren zur Herstellung eines Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 13, mit folgenden Schritten:
      a) Die Festkontaktträger (14, 15 und der oder die Federträger (17) werden in den Sockel (1) gesteckt;
      b) mindestens ein Spulenkörper (2), der mit mindestens einer Wicklung (23), mindestens einem Kern (31) und mindestens einem Joch (33) versehen ist, wird auf den Sockel (1) aufgesetzt und fixiert;
      c) mindestens ein mit einer Kontaktfeder (41; 61; 71) versehener Anker (4) wird eingesetzt, und die jeweilige Kontaktfeder (41; 61; 71) wird über ihren Befestigungsabschnitt (44) mit dem zugehörigen Federträger (17; 67) verbunden.
    15. Verfahren nach Anspruch 14,
      dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei zu einem Schaltsystem gehörende Festkontaktträger (14, 15) an einem Blechstreifen zusammenhängend freigeschnitten, in eine gegenüberliegende Stellung gebogen, gemeinsam in den Sockel (1) gesteckt und dann voneinander getrennt werden.
    16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15,
      dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Relais mit zwei Schaltsystemen (A, B) die beiden Federträger (17) an einem Blechstreifen zusammenhängend freigeschnitten und gebogen, gemeinsam in den Sockel (1) gesteckt und dann voneinander getrennt werden.
    17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16,
      dadurch gekennzeichnet, daß das Joch (33) jeweils mit seinem ersten Jochschenkel (34) in Nuten (28) des Spulenkörpers (2) eingesteckt wird, daß der Spulenkern (31) jeweils axial in den Spulenkörper (2) eingesteckt wird, bis er an dem ersten Jochschenkel (34) anliegt, und daß der Jochschenkel (34) und der Kern (31) durch Anlegen einer Schweißspannung an ihrer Berührungsstelle durch Widerstandserwärmung stoffschlüssig verbunden werden.
    18. Verfahren nach Anspruch 17,
      dadurch gekennzeichnet, daß bei spiegelbildlicher Anordnung zweier Schaltsysteme (A, B) zwischen den beiden parallel angeordneten ersten Jochschenkeln (34) ein Kontaktierungsblech eingeschoben wird und daß durch Anlegen einer Spannung zwischen dem mit beiden Jochen verbundenen Kontaktierungsblech einerseits und den beiden Kernen andererseits beide Kerne gleichzeitig an ihre zugehörigen Jochschenkel geschweißt bzw. gelötet werden.
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