EP0791944A2 - Elektromagnetisches Relais - Google Patents

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EP0791944A2
EP0791944A2 EP97102087A EP97102087A EP0791944A2 EP 0791944 A2 EP0791944 A2 EP 0791944A2 EP 97102087 A EP97102087 A EP 97102087A EP 97102087 A EP97102087 A EP 97102087A EP 0791944 A2 EP0791944 A2 EP 0791944A2
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EP
European Patent Office
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armature
contact
spring
coil
relay according
Prior art date
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EP97102087A
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EP0791944A3 (de
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Leopold Mader
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Tyco Electronics Austria GmbH
Original Assignee
EH Schrack Components AG
Schrack Components AG
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Publication date
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Publication of EP0791944A2 publication Critical patent/EP0791944A2/de
Publication of EP0791944A3 publication Critical patent/EP0791944A3/de
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Publication of EP0791944B1 publication Critical patent/EP0791944B1/de
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    • H01H50/58—Driving arrangements structurally associated therewith; Mounting of driving arrangements on armature

Definitions

  • the invention relates to an electromagnetic relay with an electromagnet system, consisting of an elongated coil with an axis parallel to a base plane, a U-shaped core yoke, of which a core leg axially penetrates the coil and a yoke leg parallel to it below the coil via a Part of the coil length extends and forms a pole section, and a substantially flat armature, which extends approximately in extension to the yoke leg below the coil, is supported with a bearing end section at the free end of the core and with an opposite pole end section Pole portion of the yoke leg overlaps to form a working air gap, further with a contact arrangement with at least one fixed contact attached to a carrier and with a movable contact carried by a switching spring, and with an actuator for transmitting the armature movement to the switching spring.
  • An unpoled relay with the structure mentioned at the outset is known, for example, from EP 0 375 398 A2.
  • the magnet system contains a U-shaped core yoke, an armature being mounted on a core end and forming the working air gap with a yoke leg below the coil.
  • the armature is arranged there in the overlap region between the yoke leg and the coil, so that the switching movement of the armature is directed outward from the coil.
  • the contacts are located under the moving armature, which means that there is no optimal use of space.
  • the relay there also has only one normally open contact, while a changeover contact requires additional overall height. Since there are no very large insulating distances between the magnet system and the contact arrangement, the switching capacity is limited.
  • the aim of the present invention is to provide a relay of the type mentioned at the outset with a flat structure and the smallest possible volume, in which a good use of space is achieved with a few individual parts.
  • the relay should be able to handle high switching capacities with low excitation power; for this purpose, the construction should also allow good insulation between the magnet system and the contact arrangement.
  • the contact arrangement should enable both a normally open or normally closed contact and a changeover contact within the low construction mentioned.
  • this goal is achieved with a relay of the type mentioned in that the pole section of the yoke leg lies between the armature and the coil, that the switching spring extends substantially below the armature and that the contacts in a below the yoke leg in the area in front of Movable armature end contact space are arranged.
  • the armature is attracted towards the coil when excited, that is to say the switching spring is pulled in this direction.
  • the yoke leg is as close as possible to the coil, so that the contact space located below the yoke leg has more height than the area located below the movable armature.
  • the actuator acts in the area between the clamping and the contact end on the switching spring.
  • a base body made of insulating material is arranged below the magnet system, which is the switching spring and the carrier or carriers for the Carries fixed contacts and forms a partition between the magnet system and the contact arrangement, which has only one opening for the actuator.
  • the partition of the base body is designed step-shaped, on the one hand to form the higher contact space below the yoke leg and on the other hand to provide enough space below the armature for its switching movement.
  • the base body furthermore has molded-on side walls which at least partially surround the switch compartment and on which a spring support carrying the switch spring and a NO contact carrier and / or an NC contact carrier are anchored in plug shafts by plug-in fastening.
  • the partition wall can form an insulating collar projecting towards the underside at its edge.
  • the actuating element itself has a hook part suspended on the armature and a foot part engaging on the switching spring, the latter being able to engage in a labyrinthine manner with the insulating collar. In this way, particularly long creepage distances between the armature or the magnet system on the one hand and the switching spring on the other are created, so that the relay is suitable for high switching capacities despite the low overall height.
  • the essentially elongated armature has a short bearing end section which is angled toward the core and is mounted in a recess in a coil body flange which surrounds the core end on three sides.
  • the armature is preferably biased with its movable end away from the yoke leg by a return spring, whereby it rests pivotably with a central section on a lever line of the base body parallel to the bearing axis, so that due to the lever action its bearing section is pressed into the bearing.
  • This lever line is expediently formed by a rolling edge of the base body; However, it would also be conceivable to provide an edge in the central region of the armature itself, with which it could also roll off a flat surface of the base body.
  • the restoring spring is expediently formed by at least one restoring leg which is integrally connected to the switching spring but is effectively separated from a contact spring which bears the movable contact.
  • the relay shown in FIGS. 1 to 7 consists of a base body 1, which has a contact arrangement 2 on its underside with an actuating element 3, and a magnet system 4 arranged above the base body.
  • the relay system is arranged in a housing, which is formed by a bottom plate 5 and a cap 6 are formed.
  • the base body 1 is box-shaped made of insulating material and forms a partition 11 between the magnet system 4 and the contact arrangement 2, which has only one opening 12 for the actuator 3.
  • a control room 13 is formed, the side walls 14 of the Base body is surrounded and which on one side merges into a contact space 13a of greater height by a stepped design of the partition 11.
  • a switching spring 21 approximately parallel to the bottom of the relay, which is defined by the base plate 5.
  • the switching spring 21 is cut as a flat leaf spring and forms a frame-shaped contact spring 22 with current-carrying side legs 22a, which unite towards the free end to form a contact section 22b; on this a movable contact 29 is attached.
  • two actuating tabs 22c are cut free on both sides within the frame shape in such a way that they point in the direction of the clamping point.
  • the switching spring 21 forms, in one piece with the contact spring 22, a fork-shaped return spring 23, which is essentially separated from the fastening end 21a of the switching spring starting from the contact spring 22 and, with two return legs 23a, essentially parallel within the frame shape of the contact spring 22, parallel to its side legs 22a extends (see also Figure 3).
  • the return spring 23 forms with its return legs 23a a U-shape, which is adapted to the outer contour of the actuator 3 to be described.
  • the switching spring 21 is fastened at its fastening end 21a to a spring support 24, which in turn is anchored via fastening tabs 24a in insertion shafts 14 on opposite side walls 15 of the base body 1.
  • the fastening tabs 24a have hook-shaped contours for better anchoring; there is also a terminal lug on the spring support 24 24b formed, which is guided through a corresponding opening in the base plate 5 to the outside.
  • the contact arrangement further comprises an NC contact carrier 25 with an NC contact 26 and a NO contact carrier 27 with a normally open contact 28.
  • Both contact carriers are anchored in corresponding plug shafts 16 of the base body 1 via fastening sections 25a and 27a.
  • they each have terminal lugs 25b and 27b, which are guided through the base plate 5 to the outside.
  • the contact carriers 25 and 27 are designed and arranged in the contact space 13a so that the movable contact 29 optionally cooperates with the normally closed contact 26 and the normally open contact 28.
  • the magnet system 4 arranged above the base body has a coil body 41 with a winding 42, the axis of which lies parallel to the bottom side of the relay.
  • a core yoke 43 integrally forms a core leg 43a, which extends axially through the entire coil, and a yoke leg 43b, which extends parallel to the core leg below the coil, close to the winding, up to approximately half the coil length.
  • An armature 44 extends with its main part flatly in the extension of the yoke leg 43b, a pole end section 44a which is set back in cross section overlapping a pole section 43c of the yoke leg which is also reduced in cross section.
  • a bearing end portion 44b of the armature is angled toward the free core end 43d and is mounted in a pocket 45 of a coil former flange 41a such that it rolls on the free core end 43d.
  • the coil former flange 41a surrounds this free core end 43d on three sides and secures it the bearing end portion 44b of the armature with retaining ribs 41b also against wandering away in the axial direction of the coil. Otherwise, this armature end portion 44b of the armature is pressed into the bearing on the core end 43d by the restoring force of the restoring spring 23. This restoring force acts on the movable armature end 44c and pulls it downward away from the coil.
  • the armature is pivoted as a lever when the magnet system is not excited about a rolling edge 17 on the upper side of the partition 11 - counterclockwise in the illustration of FIG. 2 - in such a way that the bearing end section 44b of the armature is prestressed into the bearing. In this way, a separate bearing spring is not necessary.
  • the arrangement of the yoke leg 43b directly on the winding 42 pulls the armature 44 toward the coil when the magnet system is excited, so that the switching spring 21 is also pulled in this direction via the actuating member 3.
  • the actuator 3 which transmits the switching movement of the armature, has a hook part 31 which passes through the opening 12 of the partition 11 substantially perpendicular to the base plane and is hooked to an opening 44d of the armature 44 with its hook-shaped end.
  • a recess 43e is also provided in the pole section 43c of the pole leg 43b, which enables the armature to be placed completely against the yoke leg in this region.
  • the actuator 3 has a flat foot part 32, which lies essentially in the plane of the switching spring 21 and in this example has an M-shaped shape.
  • the middle leg of the M is connected to the hook part 31.
  • a guide groove 33 is formed in each of the two outer legs of the foot part 32, in each of which a guide lug 23b of the adjacent reset leg 23a engages.
  • An actuating cam 34 is formed laterally on each of the free ends of these outer legs and lies below the adjacent actuating tab 22d of the contact spring and, when the actuating member 3 moves upward, brings the contact spring into the closed position.
  • the return position of the armature with respect to the closed position of the normally closed contact can be set, even if the return spring and the contact spring are originally in one plane. Otherwise, a corresponding position can also be adjusted by slightly bending the reset legs 23a on the one hand and the actuating tabs 22c on the other.
  • an insulating collar 18 is formed on the partition wall 11 towards the underside, which engages like a labyrinth between the legs of the M-shaped foot part 32 of the actuating member 3 and in this way creates long creepage distances.
  • the relay is installed in such a way that the magnet system according to FIG. 4 is preassembled on the one hand and on the other hand the contact arrangement 3 is anchored in the base body from the underside.
  • the magnet system according to FIG. 4 is put together with the base body according to FIG. 5, coil connecting pins 46 being inserted into corresponding openings in the base body.
  • the actuator 3 is inserted from the bottom through the frame-shaped switching spring and hooked into the armature.
  • the actuator 3 is first in an inclined position, as shown in dashed lines in Figure 2 with the reference numeral 3 ', upwards, inserted with the hook part 31 in the opening 12 and then pivoted into the final position.
  • This type of assembly of the actuator without snap connections also avoids any plastic abrasion that could endanger the contacts.
  • the housing is then formed, which can also be sealed in a known manner.
  • FIGS. 8 and 9 show two further possible embodiments of the switch spring and corresponding to the actuator.
  • the switching spring 121 according to FIG. 8 has a contact spring 122 which, as a modification to the contact spring 22 from FIG. 3, now has only a single, centrally arranged leg, at the end of which a contact section 122b carries the movable contact 29.
  • the return spring 123 is formed by two return legs 123a running on both sides next to the outer sides of the contact spring, each of which has actuating lugs 123b angled outward at their free ends.
  • a modified actuator 103 is also provided.
  • This has a U-shaped shape with two hook parts 131 as outer legs and a foot part 132 connecting the two hook parts, which extends below the switching spring transversely to the latter and has both a central cam section 134 for actuating the contact spring 122 and two laterally arranged guide grooves 133 for Includes the mentioned guide tabs 123b.
  • the two hook parts 131 extend up to the anchor, the anchor of course being designed accordingly on both sides to allow hooking of the hook parts 131, and the base body in its partition instead of the previously described central opening 12 now two on the outside must have horizontal openings.
  • the spring support 24 is designed as in the previous embodiment.
  • FIG. 9 shows a further modification compared to FIG. 8.
  • the switching spring 221 has a central contact spring 222 with a contact section 222b and a return spring 223 formed by outside return legs 223a, the return legs each having a guide lug 223b at their ends.
  • the actuator 203 is similar to the actuator 103 U-shaped. It has two hook parts 231 and a transverse foot part 232, in which guide grooves 233 are formed for receiving the guide lugs 223b.
  • the contact spring 222 is now not actuated directly on the center leg 222a, but rather via actuating tabs 222c formed on the side, which are approximately aligned with the restoring legs 223a and each rest on an actuating cam 234 of the actuating member 203.
  • FIG. 8 for adapting the armature and the base body to the modified actuating element. Otherwise, the function results from the description of the first exemplary embodiment.

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Abstract

Das Relais besitzt ein Elektromagnetsystem mit einem U-förmigen Kern-Joch (43) und einem im wesentlichen flachen Anker (44), die an einer Längsseite unterhalb der Spulenwicklung (42) einen Arbeitsluftspalt bilden, wobei ein Jochschenkel 843b) unmittelbar an der Spulenwicklung liegt, so daß die Schließbewegung des Ankers (44) zur Spule hin erfolgt. Auf diese Weise wird unterhalb des Jochschenkels (43b) ein verhältnismäßig hoher Kontaktraum (13a) gebildet, wobei sich eine bewegliche Kontaktfeder (22) annähernd parallel unter dem Anker erstreckt und durch diesen auf Zug durch ein Betätigungsglied (3) betätigt wird. Das Relais ermöglicht ein Relais für hohe Schaltleistung mit einem Umschaltkontakt bei großen Isolierstrecken zwischen Magnetsystem und Kontaktanordnung. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais mit einem Elektromagnetsystem, bestehend aus einer langgestreckten Spule mit parallel zu einer Grundebene gerichteter Achse, einem U-förmigen Kern-Joch, von dem ein Kernschenkel die Spule axial durchsetzt und ein Jochschenkel sich parallel dazu unterhalb der Spule über einen Teil der Spulenlänge erstreckt und einen Polabschnitt bildet, und einem im wesentlichen flachen Anker, der sich annähernd in Verlängerung zu dem Jochschenkel unterhalb der Spule erstreckt, mit einem Lager-Endabschnitt an dem freien Ende des Kerns gelagert ist und mit einem entgegengesetzten Pol-Endabschnitt den Polabschnitt des Jochschenkels unter Bildung eines Arbeitsluftspaltes überlappt, ferner mit einer Kontaktanordnung mit mindestens einem an einem Träger befestigten Festkontakt und mit einem von einer Schaltfeder getragenen beweglichen Kontakt, und mit einem Betätigungsglied zur Übertragung der Ankerbewegung auf die Schaltfeder.
  • Ein ungepoltes Relais mit dem eingangs genannten Aufbau ist beispielsweise aus der EP 0 375 398 A2 bekannt. Auch dort enthält das Magnetsystem ein U-förmiges Kernjoch, wobei ein Anker an einem Kernende gelagert ist und mit einem Jochschenkel unterhalb der Spule den Arbeitsluftspalt bildet. Allerdings ist dort der Anker im Überlappungsbereich zwischen dem Jochschenkel und der Spule angeordnet, so daß die Schaltbewegung des Ankers von der Spule nach außen gerichtet ist. Die Kontakte befinden sich unter dem bewegten Anker, wodurch sich keine optimale Raumausnutzung ergibt. Dementsprechend besitzt das dortige Relais auch nur einen Schließerkontakt, während ein Umschaltkontakt zusätzliche Bauhöhe erfordert. Da dort auch keine sehr großen Isolierstrecken zwischen Magnetsystem und Kontaktanordnung möglich sind, ist die Schaltleistung beschränkt.
  • Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Relais der eingangs genannten Art mit einem flachen Aufbau und möglichst geringem Volumen zu schaffen, bei dem mit wenigen Einzelteilen eine gute Raumausnutzung erzielt wird. Das Relais soll bei geringer Erregerleistung hohe Schaltleistungen bewältigen können; dazu soll die Konstruktion auch eine gute Isolation zwischen dem Magnetsystem und der Kontaktanordnung ermöglichen. Die Kontaktanordnung soll sowohl einen Schließer- bzw. Öffnerkontakt als auch einen Umschaltkontakt innerhalb des erwähnten niedrigen Aufbaus ermöglichen.
  • Erfindungsgemäß wird dieses Ziel mit einem Relais der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß der Polabschnitt des Jochschenkels zwischen dem Anker und der Spule liegt, daß die Schaltfeder sich im wesentlichen unterhalb des Ankers erstreckt und daß die Kontakte in einem unterhalb des Jochschenkels im Bereich vor dem beweglichen Ankerende gebildeten Kontaktraum angeordnet sind.
  • Durch die erfindungsgemäße Gestaltung des Magnetsystems wird der Anker bei Erregung zur Spule hin angezogen, die Schaltfeder also in diese Richtung gezogen. Der Jochschenkel liegt bei dieser Konstruktion möglichst nahe an der Spule, so daß der unterhalb des Jochschenkels befindliche Kontaktraum mehr Höhe zur Verfügung hat als der unterhalb des beweglichen Ankers befindliche Bereich. So kann ohne weiteres bei ansonsten geringer Bauhöhe ein Umschaltkontakt untergebracht werden, während die Schaltfeder sich im wesentlichen unterhalb des beweglichen Ankers und annähernd parallel zu diesem annähernd über die gesamte Länge des Relais erstrecken kann. Das Betätigungsglied greift dabei im Bereich zwischen Einspannung und Kontaktende an der Schaltfeder an.
  • In einer besonders zweckmäßigen Ausgestaltung ist ein Grundkörper aus Isolierstoff unterhalb des Magnetsystems angeordnet, der die Schaltfeder sowie den oder die Träger für die Festkontakte trägt und der eine Trennwand zwischen dem Magnetsystem und der Kontaktanordnung bildet, welche lediglich einen Durchbruch für das Betätigungsglied aufweist. Bei entsprechender Gestaltung des Betätigungsgliedes können natürlich auch zwei Durchbrüche vorgesehen sein. Die Trennwand des Grundkörpers ist stufenförmig gestaltet, um einerseits unterhalb des Jochschenkels den höheren Kontaktraum zu bilden und andererseits unterhalb des Ankers genügend Raum für dessen Schaltbewegung zur Verfügung zu stellen. Der Grundkörper besitzt in einer zweckmäßigen Ausgestaltung weiterhin nach unten angeformte, den Schaltraum zumindest teilweise umgebende Seitenwände, an denen ein die Schaltfeder tragender Federträger sowie ein Schließer-Kontaktträger und/oder ein Öffner-Kontaktträger durch Steckbefestigung in Steckschächten verankert sind.
  • Zur Verbesserung der Isolierung im Bereich des Durchbruches kann die Trennwand an dessen Rand einen zur Unterseite vorspringenden Isolierkragen bilden. Das Betätigungsglied selbst besitzt in einer vorteilhaften Ausgestaltung einen am Anker eingehängten Hakenteil und einen an der Schaltfeder angreifenden Fußteil, welch letzterer mit dem Isolierkragen labyrinthartig ineinandergreifen kann. Auf diese Weise werden besonders lange Kriechstrecken zwischen dem Anker bzw. dem Magnetsystem einerseits und der Schaltfeder andererseits geschaffen, wodurch das Relais trotz geringer Bauhöhe für hohe Schaltleistungen geeignet ist.
  • Der im wesentlichen langgestreckte Anker besitzt in zweckmäßiger Ausgestaltung einen kurzen, zum Kern hin abgewinkelten Lager-Endabschnitt, der in einer Ausnehmung eines das Kernende an drei Seiten umschließenden Spulenkörperflansches gelagert ist. Bei unerregtem Magnetsystem wird der Anker vorzugsweise mit seinem beweglichen Ende durch eine Rückstellfeder vom Jochschenkel weg vorgespannt, wobei er mit einem Mittelabschnitt an einer zur Lagerachse parallelen Hebellinie des Grundkörpers schwenkbar aufliegt, so daß aufgrund der Hebelwirkung sein Lagerabschnitt in das Lager gedrückt wird. Diese Hebellinie wird zweckmäßigerweise durch eine Abrollkante des Grundkörpers gebildet; denkbar wäre aber auch, im Mittelbereich des Ankers selbst eine Kante vorzusehen, mit der er auch einer ebenen Fläche des Grundkörpers abrollen könnte. Die Rückstellfeder wird zweckmäßigerweise durch mindestens einen mit der Schaltfeder einstückig verbundenen, von einer den beweglichen Kontakt tragenden Kontaktfeder aber wirkungsmäßig getrennten Rückstellschenkel gebildet.
  • Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert.
    Es zeigt
    • Figur 1 ein erfindungsgemäß gestaltetes Relais in Explosionsdarstellung,
    • Figur 2 ein zusammengebautes Relais von Figur 1 im Längsschnitt,
    • Figur 3 eine Schaltfeder mit Federträger und Betätigunsglied in perspektivischer Darstellung,
    • Figur 4 eine perspektivische Ansicht des Magnetsystems von Figur 1,
    • Figur 5 eine perspektivische Ansicht von oben auf den Grundkörper von Figur 1,
    • Figur 6 eine Einzelansicht des Betätigungsgliedes,
    • Figur 7 eine perspektivische Ansicht auf die Unterseite des Grundkörpers mit montierter Kontaktanordnung,
    • Figur 8 und 9 zwei abgewandelte Ausführungsformen der Schaltfeder jeweils in einer zu Figur 3 analogen Darstellung.
  • Das in den Figuren 1 bis 7 dargestellte Relais besteht gemäß Figur 1 aus einem Grundkörper 1, der an seiner Unterseite eine Kontaktanordnung 2 mit einem Betätigungsglied 3 trägt, sowie einem oberhalb des Grundkörpers angeordneten Magnetsystem 4. Das Relaissystem ist in einem Gehäuse angeordnet, das durch eine Bodenplatte 5 und eine Kappe 6 gebildet ist.
  • Der Grundkörper 1 ist kastenförmig aus Isolierstoff gestaltet und bildet eine Trennwand 11 zwischen dem Magnetsystem 4 und der Kontaktanordnung 2, die lediglich einen Durchbruch 12 für das Betätigungsglied 3 aufweist. Unterhalb der Trennwand 11 ist ein Schaltraum 13 gebildet, der von Seitenwänden 14 des Grundkörpers umgeben ist und der an einer Seite durch eine gestufte Ausbildung der Trennwand 11 in einen Kontaktraum 13a mit größerer Höhe übergeht. In dem Schaltraum erstreckt sich über den größten Teil von dessen Länge eine Schaltfeder 21 annähernd parallel zur Bodenseite des Relais, die durch die Bodenplatte 5 festgelegt ist. Die Schaltfeder 21 ist als ebene Blattfeder geschnitten und bildet eine rahmenförmige Kontaktfeder 22 mit stromführenden Seitenschenkeln 22a, die sich zum freien Ende hin zu einem Kontaktabschnitt 22b vereinigen; auf diesem ist ein beweglicher Kontakt 29 befestigt. Außerdem sind an dem Kontaktabschnitt 22b zwei Betätigungslappen 22c beidseitig innerhalb der Rahmenform freigeschnitten, derart, daß sie in Richtung auf die Einspannstelle weisen.
  • Außerdem bildet die Schaltfeder 21 einstückig mit der Kontaktfeder 22 eine gabelförmige Rückstellfeder 23, die im wesentlichen von dem Befestigungsende 21a der Schaltfeder ausgehend von der Kontaktfeder 22 getrennt ist und sich mit zwei Rückstellschenkeln 23a im wesentlichen parallel innerhalb der Rahmenform der Kontaktfeder 22 parallel neben deren Seitenschenkeln 22a erstreckt (siehe auch Figur 3). Die Rückstellfeder 23 bildet mit ihren Rückstellschenkeln 23a eine U-Form, die an die Außenkontur des noch zu beschreibenden Betätigungsgliedes 3 angepaßt ist.
  • Die Schaltfeder 21 ist an ihrem Befestigungsende 21a auf einem Federträger 24 befestigt, der seinerseits über Befestigungslappen 24a in Steckschächten 14 an gegenüberliegenden Seitenwänden 15 des Grundkörpers 1 verankert sind. Die Befestigungslappen 24a besitzen hakenförmige Konturen zur besseren Verankerung; außerdem ist an dem Federträger 24 eine Anschlußfahne 24b angeformt, die durch einen entsprechenden Durchbruch der Bodenplatte 5 nach außen geführt ist.
  • Die Kontaktanordnung umfaßt weiterhin einen Öffner-Kontaktträger 25 mit einem Öffnerkontakt 26 sowie einen Schließer-Kontaktträger 27 mit einem Schließerkontakt 28. Beide Kontaktträger sind über Befestigungsabschnitte 25a bzw. 27a in entsprechenden Steckschächten 16 des Grundkörpers 1 verankert. Außerdem besitzen sie jeweils Anschlußfahnen 25b bzw. 27b, die durch die Bodenplatte 5 nach außen geführt sind. Die Kontaktträger 25 und 27 sind so gestaltet und in dem Kontaktraum 13a so angeordnet, daß der bewegliche Kontakt 29 wahlweise mit dem Öffnerkontakt 26 und dem Schließerkontakt 28 zusammenarbeitet.
  • Das oberhalb des Grundkörpers angeordnete Magnetsystem 4 besitzt einen Spulenkörper 41 mit einer Wicklung 42, deren Achse parallel zur Bodenseite des Relais liegt. Ein Kernjoch 43 bildet einstückig einen Kernschenkel 43a, der sich axial durch die gesamte Spule erstreckt, und einen Jochschenkel 43b, der sich parallel zum Kernschenkel unterhalb der Spule nahe an der Wicklung bis etwa zur Hälfte der Spulenlänge erstreckt. Ein Anker 44 erstreckt sich mit seinem Hauptteil flach in Verlängerung des Jochschenkels 43b, wobei ein im Querschnitt zurückgesetzter Pol-Endabschnitt 44a einen ebenfalls im Querschnitt verminderten Polabschnitt 43c des Jochschenkels überlappt. Ein Lager-Endabschnitt 44b des Ankers ist zum freien Kernende 43d hin angewinkelt und in einer Tasche 45 eines Spulenkörperflansches 41a so gelagert, daß er auf dem freien Kernende 43d abrollt. Der Spulenkörperflansch 41a umgibt dieses freie Kernende 43d an drei Seiten und sichert den Lager-Endabschnitt 44b des Ankers mit Halterippen 41b auch gegen ein Wegwandern in Axialrichtung der Spule. Im übrigen wird dieser Lager-Endabschnitt 44b des Ankers durch die Rückstellkraft der Rückstellfeder 23 in die Lagerung auf das Kernende 43d gedrückt. Diese Rückstellkraft wirkt auf das bewegliche Ankerende 44c und zieht dieses von der Spule weg nach unten. Dadurch wird der Anker als Hebel bei nicht erregtem Magnetsystem um eine Abrollkante 17 an der Oberseite der Trennwand 11 - bei der Darstellung von Figur 2 entgegen dem Uhrzeigersinn - so verschwenkt, daß der Lager-Endabschnitt 44b des Ankers in die Lagerung vorgespannt wird. Auf diese Weise ist eine eigene Lagerfeder entbehrlich.
  • Durch die Anordnung des Jochschenkels 43b unmittelbar an der Wicklung 42 (gegebenenfalls mit einer Isolier-Zwischenlage) wird der Anker 44 bei Erregung des Magnetsystems in Richtung zur Spule angezogen, so daß auch die Schaltfeder 21 über das Betätigungsglied 3 in diese Richtung gezogen wird. Auf diese Weise ergibt sich unterhalb des Jochschenkels 43b der bereits erwähnte große Kontaktraum 13a, während für die Schaltfeder 21 der niedrigere Schaltraum 13 unterhalb des bewegten Ankers ausreicht. Das Betätigungsglied 3, das die Schaltbewegung des Ankers überträgt, besitzt einen Hakenteil 31, der im wesentlichen senkrecht zur Grundebene den Durchbruch 12 der Trennwand 11 durchsetzt und mit seinem hakenförmigen Ende an einem Durchbruch 44d des Ankers 44 eingehängt ist. Über dem freien Ende dieses Hakenteils 31 ist auch in dem Polabschnitt 43c des Polschenkels 43b eine Ausnehmung 43e vorgesehen, die ein vollständiges Anlegen des Ankers an dem Jochschenkel in diesem Bereich ermöglicht.
  • Außerdem besitzt das Betätigungsglied 3 einen flachen Fußteil 32, der im wesentlichen in der Ebene der Schaltfeder 21 liegt und in diesem Beispiel eine M-förmige Gestalt besitzt. Der Mittelschenkel des M ist dabei an den Hakenteil 31 angebunden. In beiden Außenschenkeln des Fußteiles 32 ist jeweils eine Führungsnut 33 eingeformt, in welche jeweils eine Führungsnase 23b des benachbarten Rückstellschenkels 23a eingreift. An den freien Enden dieser Außenschenkel ist seitlich jeweils ein Betätigungsnocken 34 angeformt, der unterhalb des benachbarten Betätigungslappens 22d der Kontaktfeder liegt und bei einer nach oben gerichteten Bewegung des Betätigungsgliedes 3 die Kontaktfeder in die Schließposition bringt. Durch Abstimmung der Höhen des Scheitelpunktes an den Betätigungsnocken 34 einerseits und der Führungsnuten 33 andererseits kann die Rückstellposition des Ankers bezüglich der Schließposition des Öffnerkontaktes eingestellt werden, auch wenn sich die Rückstellfeder und die Kontaktfeder ursprünglich in einer Ebene befinden. Ansonsten kann aber auch durch eine leichte Biegung der Rückstellschenkel 23a einerseits bzw. der Betätigungslappen 22c andererseits eine entsprechende Position justiert werden.
  • Zur Erhöhung der Isolation zwischen dem Magnetsystem und der Kontaktanordnung ist an der Trennwand 11 zur Unterseite hin ein Isolierkragen 18 angeformt, der labyrinthartig zwischen die Schenkel des M-förmigen Fußteils 32 des Betätigungsgliedes 3 eingreift und auf diese Weise lange Kriechstrecken schafft.
  • Die Montage des Relais erfolgt in der Weise, daß einerseits das Magnetsystem gemäß Figur 4 vormontiert wird und andererseits die Kontaktanordnung 3 in dem Grundkörper von der Unterseite her verankert wird. Das Magnetsystem gemäß Figur 4 wird mit dem Grundkörper gemäß Figur 5 zusammengesetzt, wobei Spulenanschlußstifte 46 in entsprechende Durchbrüche des Grundkörpers eingesteckt werden. Dann wird von der Unterseite her das Betätigunsglied 3 durch die rahmenförmige Schaltfeder hindurch eingesteckt und in den Anker eingehakt. Zu diesem Zweck wird das Betätigungsglied 3 zunächst in schräger Stellung, wie in Figur 2 gestrichelt mit dem Bezugszeichen 3' dargestellt, nach oben geführt, mit dem Hakenteil 31 in den Durchbruch 12 eingesteckt und dann in die endgültige Position verschwenkt. Durch diese Art der Montage des Betätigungsgliedes ohne Rastverbindungen wird auch jeglicher Kunststoffabrieb vermieden, der die Kontakte gefährden könnte. Durch Aufsetzen der Bodenplatte 5 und der Kappe 6 wird dann das Gehäuse gebildet, welches in bekannter Weise auch abgedichtet werden kann.
  • Die Funktion des Relais ergibt sich bereits aus der beschriebenen Zuordnung der Einzelteile. Bei Erregung des Magnetsystems wird der Anker mit seinem Pol-Endabschnitt 44a an den Polabschnitt 43c des Jochschenkels 43b angezogen, wodurch über das Betätigungsglied 3 die Kontaktfeder 22 nach oben gezogen und der bewegliche Kontakt 29 mit dem Schließerkontakt 28 in Berührung gebracht wird. Bei Abschaltung der Erregung zieht die Rückstellfeder 23 mit ihren Rückstellschenkeln 23a das Betätigungsglied 3 und das Ende 44c des Ankers nach unten, wobei der Anker an der Abrollkante 17 hebelartig kippt und sein Lager-Endabschnitt 44b auch ohne Spulenerregung zu dem Jochende 43d hin vorgespannt wird.
  • In den Figuren 8 und 9 sind zwei weitere Ausführungsmöglichkeiten der Schaltfeder und entsprechend des Betätigungsgliedes gezeigt. Dabei besitzt die Schaltfeder 121 gemäß Figur 8 eine Kontaktfeder 122, welche in Abwandlung gegenüber der Kontaktfeder 22 von Figur 3 nunmehr nur einen einzigen, mittig angeordneten Schenkel besitzt, an dessen Ende ein Kontaktabschnitt 122b den beweglichen Kontakt 29 trägt. Die Rückstellfeder 123 ist in diesem Fall durch zwei beiderseits neben den Außenseiten der Kontaktfeder verlaufende Rückstellschenkel 123a gebildet, die an ihren freien Enden jeweils nach außen abgewinkelte Betätigungsnasen 123b besitzen. Entsprechend der abgewandelten Form der Schaltfeder 123 ist auch ein abgewandeltes Betätigungsglied 103 vorgesehen. Dieses besitzt eine U-förmige Gestalt mit zwei Hakenteilen 131 als Außenschenkeln und einem die beiden Hakenteile verbindenden Fußteil 132, welches sich unterhalb der Schaltfeder quer zu dieser erstreckt und sowohl einen mittigen Nockenabschnitt 134 zur Betätigung der Kontaktfeder 122 als auch zwei seitlich angeordnete Führungsnuten 133 zur Aufnahme der erwähnten Führungsnasen 123b aufweist. Die beiden Hakenteile 131 erstrecken sich nach oben bis zum Anker, wobei der Anker natürlich an beiden Seiten entsprechend gestaltet ist, um ein Einhängen der Hakenteile 131 zu gestatten, und wobei auch der Grundkörper in seiner Trennwand anstelle des vorher beschriebenen mittigen Durchbruchs 12 nunmehr zwei außen liegende Durchbrüche aufweisen muß. Der Federträger 24 ist wie im vorherigen Ausführungsbeispiel gestaltet.
  • Figur 9 zeigt gegenüber Figur 8 eine weitere Abwandlung. Die Schaltfeder 221 besitzt ähnlich wie die Schaltfeder 121 eine mittige Kontaktfeder 222 mit einem Kontaktabschnitt 222b sowie eine durch außen liegende Rückstellschenkel 223a gebildete Rückstellfeder 223, wobei die Rückstellschenkel jeweils an ihrem Ende eine Führungsnase 223b aufweisen. Das Betätigungsglied 203 ist ähnlich wie das Betätigungsglied 103 U-förmig gestaltet. Es besitzt zwei Hakenteile 231 sowie einen quer verlaufenden Fußteil 232, in welchem Führungsnuten 233 zur Aufnahme der Führungsnasen 223b angeformt sind. Die Betätigung der Kontaktfeder 222 erfolgt jedoch nunmehr nicht unmittelbar an dem Mittelschenkel 222a, sondern über seitlich angeformte Betätigungslappen 222c, die annähernd mit den Rückstellschenkeln 223a fluchten und jeweils auf einem Betätigungsnocken 234 des Betätigungsgliedes 203 aufliegen. Für die Anpassung des Ankers und des Grundkörpers an das veränderte Betätigungsglied gilt das gleiche wie zu Figur 8. Im übrigen ergibt sich die Funktion aus der Beschreibung des ersten Ausführungsbeispiels.

Claims (11)

  1. Elektromagnetisches Relais mit einem Elektromagnetsystem, bestehend aus einer langgestreckten Spule (41,42) mit parallel zu einer Grundebene gerichteter Achse,
    - einem U-förmigen Kern-Joch (43), von dem ein Kernschenkel (43a) die Spule axial durchsetzt und ein Jochschenkel (43b) sich parallel dazu unterhalb der Spule über einen Teil der Spulenlänge erstreckt und einen Polabschnitt (43c) bildet, und
    - einem im wesentlichen flachen Anker (44), der sich annähernd in Verlängerung zu dem Jochschenkel (43b) unterhalb der Spule erstreckt, mit einem Lager-Endabschnitt (44b) an dem freien Ende des Kerns 843d) gelagert ist und mit einem entgegengesetzten Pol-Endabschnitt (44c) den Polabschnitt (43c) des Jochschenkels (43b) unter Bildung eines Arbeitsluftspaltes überlappt, ferner mit
    - einer Kontaktanordnung mit mindestens einem an einem Kontaktträger (25,27) befestigten Festkontakt (26,28) und mit einem von einer Schaltfeder (21; 121;221) getragenen beweglichen Kontakt (29) und
    - mit einem Betätigungsglied (3; 103;203) zur Übertragung der Bewegung auf die Schaltfeder (21),
    dadurch gekennzeichnet, daß der Polabschnitt (43c) des Jochschenkels (43b) zwischen dem Anker (44) und der Spulenwicklung (42) liegt, daß die Schaltfeder (21; 121;221) sich im wesentlichen unterhalb des Ankers (44) erstreckt und die Kontakte (26,28,29) in einem unterhalb des Jochschenkels (43b) im Bereich vor dem beweglichen Ankerende (44c) gebildeten Kontaktraum (13a) angeordnet sind.
  2. Relais nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltfeder (21; 121;221) im Bereich unterhalb der Ankerlagerung (45,44b) befestigt ist, sich unterhalb des Ankers (44) bis in den Kontaktraum (13a) erstreckt, und daß das Betätigungsglied in einem dazwischen liegenden Schaltraum (13) an ihr angreift.
  3. Relais nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß ein Grundkörper (1) aus Isolierstoff unterhalb des Magnetsystems (41,42,43,44) angeordnet ist, der die Schaltfeder (21; 121; 221) sowie den oder die Kontaktträger (25,27) trägt und der eine Trennwand (11) zwischen dem Magnetsystem und der Kontaktanordnung bildet, die lediglich einen Durchbruch (12) oder Druchbrüche für das Betätigungsglied (3; 103;203) aufweist.
  4. Relais nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (1) nach unten angeformte, den Schaltraum (13) bzw. den Kontaktraum (13a) zumindest teilweise umgebende Seitenwände (15) besitzt, an denen ein die Schaltfeder (21) tragender Federträger (24) sowie der oder die Kontaktträger (25,27) durch Steckbefestigung in Steckschächten (14,16) verankert sind.
  5. Relais nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (11) einen am Rand des Durchbruches (12) zur Unterseite vorspringenden Isolierkragen (18) bildet.
  6. Relais nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsglied (3) einen am Anker (44) eingehängten Hakenteil (31) und einen an der Schaltfeder angreifenden Fußteil (32) aufweist, welch letzterer mit dem Isolierkragen labyrinthartig ineinandergreift.
  7. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Lager-Endabschnitt (44b) des Ankers (44) zum Kernschenkel (43a) hin abgewinkelt ist und in einer Ausnehmung (45) eines das freie Ende des Kernschenkels (43d) an drei Seiten umschließenden Spulenkörperflansches (41a) gelagert ist.
  8. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Anker 844) bei unerregtem Magnetsystem (41,42,43,44) mit seinem Pol-Endabschnitt (44c) durch eine Rückstellfeder (23) vom Jochschenkel (43b) weg vorgespannt wird, wobei er mit einem Mittelabschnitt an einer zur Lagerachse parallelen Hebellinie des Grundkörpers (1) schwenkbar aufliegt, so daß aufgrund der Hebelwirkung sein Lagerabschnitt (44b) in das Lager gedrückt wird.
  9. Relais nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Hebellinie (17) durch eine Abrollkante des Grundkörpers (1) gebildet wird.
  10. Relais nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Hebellinie durch eine Abrollkante des Ankers gebildet wird.
  11. Relais nach der Ansprüche 8 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder (23; 123;223) durch mindestens einen mit der Schaltfeder (21; 121,221) einstückig verbundenen, von der Kontaktfeder (22; 122; 222) wirkungsmäßig getrennten Rückstellschenkel (23a;123a; 223a) gebildet wird.
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