EP0815575A1 - Elektromagnetisches relais - Google Patents

Elektromagnetisches relais

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EP0815575A1
EP0815575A1 EP96904737A EP96904737A EP0815575A1 EP 0815575 A1 EP0815575 A1 EP 0815575A1 EP 96904737 A EP96904737 A EP 96904737A EP 96904737 A EP96904737 A EP 96904737A EP 0815575 A1 EP0815575 A1 EP 0815575A1
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insulating
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gap
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relay according
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Ralf Hoffmann
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Siemens AG
Siemens Corp
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00—Details of electromagnetic relays
    • H01H50/02—Bases; Casings; Covers
    • H01H50/026—Details concerning isolation between driving and switching circuit

Definitions

  • the invention relates to an electromagnetic relay with an insulating wall arranged between the magnet system on the one hand and the contact arrangement on the other hand, which has a plurality of insulating layers.
  • the invention also relates to a method for producing such a relay.
  • the insulation distances can be realized by simple insulation using a one-piece insulation wall, which then must not be less than a certain minimum thickness.
  • Another possibility is to form the insulating wall from, for example, at least three individual layers, the wall thickness of these individual layers then no longer being prescribed. The dielectric strength must then be verified separately for the individual layers.
  • Walls are formed with an intermediate pocket, whereby the third wall can be inserted into the pocket in the form of a film.
  • the film must be manufactured, cut and inserted as an additional part.
  • the gap width in the pocket cannot be chosen to be as small as desired.
  • the object of the present invention is therefore to design a relay of the type mentioned at the outset in such a way that an insulating wall with a plurality of layers is made as thin as possible and can be produced in the simplest possible manner.
  • the insulating wall is formed from a wall base with at least one insulating gap extending in a plane provided for an insulating layer, and in the insulating gap in the insulating gap by means of insulating material which is filled with liquid and subsequently hardened is formed.
  • this wall base can also be an integral part of a relay base body which, for example, carries the magnet system and / or accommodates the contact elements .
  • One or more additional insulating layers are formed by simply pouring the liquid insulating material into the gap or into the gap. Depending on the circumstances, this does not even require an additional manufacturing step, since mostly liquid casting compound has to be filled in anyway to seal the relay.
  • An additional insulating layer can also be provided, for example, by filling the liquid insulating material into a basic body gap, which is otherwise provided for receiving a contact carrier.
  • the width of the insulating gap can be chosen to be as small as the mold, ie the smallest possible knife width of a mold insert, allows.
  • the liquid insulating material can flow into the insulating gap by gravity or can be injected under pressure.
  • the capillary action of the insulating gap also helps to convey the liquid insulating material into the inner end of the gap.
  • a vent is expediently provided in the wall base in the area of the inner end.
  • a method according to the invention for producing such a relay consists in that a base body with a base part, an insulating wall protruding upward from the base part with plug-in channels for contact carriers and at least one insulating gap in the region of the insulating wall is formed from insulating material, that be attached to the base body, the magnet system and the contact arrangement and that finally the insulating gap is sprayed with a liquid insulating material and this insulating material is then cured.
  • FIGS. 1 and 2 are broken side views of the relay of Figure 1, drawn partially in section.
  • the relay shown in FIGS. 1 and 2 has a base body 1 made of insulating material, on which a magnet system with a coil 2, an angled yoke 3 and an armature 4 is arranged.
  • the armature 4 actuates a contact spring 6 via a slide 5, which is anchored via a spring support 7 in a slot 8 of the base body 1.
  • An opener contact carrier 9 is anchored in a slot 10 of the base body, correspondingly a closer contact carrier 11 in a slot 12 of the base body 1.
  • An insulating material cap 13 forms a closed housing together with the base body 1.
  • a partition 14 is also formed on the base body 1, which, together with a cap wall 15 projecting downward, forms a two-layer insulation between the yoke and the contacting end of the make contact carrier 9. In this area, the distance is also relatively large anyway, so that the required insulating distances are maintained.
  • the distance between the kink area 16 of the yoke 3 and the make contact carrier 9 is critical.
  • This make contact carrier 9 is drawn obliquely to the right relative to the contacting end in order to obtain a desired large distance between the connecting pins of the contact elements.
  • an insulating gap 17 is left in the basic body 1 in the critical area mentioned, which is subsequently filled with liquid insulating material. After hardening, this insulating material forms an additional insulating layer in the gap 17 between the wall layers 18 and 19 formed by the base body.
  • the additionally filled insulating material for forming the additional insulating layer can also be introduced simultaneously with a potting of the base side to seal the contact carrier slots 8, 10 and 12.

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Description

Beschreibung
Elektromagnetisches Relais
Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais mit ei¬ ner zwischen dem Magnetsystem einerseits und der Kontaktan¬ ordnung andererseits angeordneten Isolierwand, welche eine Mehrzahl von Isolierschichten aufweist. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Re- lais.
Zur sicheren elektrischen Trennung zwischen den an Netzspan¬ nung liegenden Teilen eines Relais einerseits und anderen, berührbaren Teilen bzw. den Metallteilen des Magnetkreises sind bestimmte Mindestabstände durch Isolierung einzuhalten. Dies ist in entsprechenden Normen und Vorschriften geregelt. Beispielsweise können die Isolierabstände durch einfache Iso¬ lierung mittels einer einstückigen Isolierwand realisiert werden, wobei diese dann eine bestimmte Mindestdicke nicht unterschreiten darf. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Isolierwand aus beispielsweise mindestens drei Einzel¬ schichten zu bilden, wobei dann die Wandstärke dieser Einzel¬ schichten nicht mehr vorgeschrieben ist. Es muß dann für die einzelnen Schichten jeweils die Spannungsfestigkeit getrennt nachgewiesen werden. Bei der zunehmenden Forderung nach Mi¬ niaturisierung von elektrischen Bauelementen allgemein und Relais im besonderen wird deshalb versucht, die Isolations¬ forderungen durch die Bildung mehrschichtiger Isolierwände mit möglichst dünnen Einzelschichten zu erfüllen.
In dem Gebrauchsmuster DE 9210790 UI wird beispielsweise vor¬ geschlagen, durch zwei ineinander geschachtelte Kappenteile eine Basisisolierung und eine Zusatzisolierung mit entspre¬ chenden Spannungsfestigkeitswerten zu bilden. Die Herstellung und Faltung dieser Kappenteile erfordert jedoch aufwendige
Arbeitsgänge und bringt auch noch keine optimale Raumausnut¬ zung. Ein Relais der eingangs genannten Art ist auch bereits in dem Gebrauchsmuster DE 8914910 UI beschrieben. Dort ist eine aus drei Isolierschichten bestehende Isolierwand unter anderem dadurch realisiert, daß an einem ersten Isolierteil zwei
Wände mit einer zwischenliegenden Tasche geformt werden, wo¬ bei die dritte Wand in Form einer Folie in die Tasche ge¬ steckt werden kann. In diesem Fall muß also die Folie als zu¬ sätzliches Teil hergestellt, geschnitten und eingesteckt wer- den. Um ein problemloses Einstecken dieser Folie zu gewähr¬ leisten, kann die Spaltbreite in der Tasche nicht beliebig klein gewählt werden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein Relais der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß eine Isolier¬ wand mit mehreren Schichten möglichst dünn gestaltet und auf möglichst einfache Weise hergestellt werden kann.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Isolier- wand aus einer Wandbasis mit mindestens einem, sich in einer für eine Isolierschicht vorgesehenen Ebene erstreckenden Iso¬ lierspalt gebildet ist und daß in dem Isolierspalt die Iso¬ lierschicht durch flüssig eingefülltes und nachträglich aus¬ gehärtetes Isoliermaterial gebildet ist.
Durch die erfindungsgemäße Gestaltung ist also nur ein einzi¬ ges Formteil erforderlich, welches beispielsweise zwei Iso¬ lierschichten mit dem erwähnten Spalt bildet, wobei diese Wandbasis auch einstückiger Teil eines Relaisgrundkörpers sein kann, der etwa das MagnetSystem trägt und/oder die Kon¬ taktelemente aufnimmt. Eine oder auch mehrere zusätzliche Isolierschichten werden durch einfaches Einfüllen des flüssi¬ gen Isolierstoffs in den Spalt bzw. in die Spalte gebildet. Dies erfordert je nach den Umständen nicht einmal einen zu- sätzlichen Fertigungsschritt, da meist ohnehin flüssige Ver¬ gußmasse zum Abdichten des Relais eingefüllt werden muß. Eine zusätzliche Isolierschicht kann beispielsweise auch durch Einfüllen des flüssigen Isolierstoffs in einen Grund¬ körperspalt erfolgen, der ansonsten zur Aufnahme eines Kon¬ taktträgers vorgesehen ist. Dabei muß nur sichergestellt wer- den, daß der Kontaktträger in dem Spalt an der von der gefor¬ derten Isolierwand abgelegenen Seite positioniert wird, so daß der Kontaktträger die Bildung der mehrschichtigen Iso¬ lierwand nicht beeinträchtigt. Die Breite des Isolierspaltes kann so gering gewählt werden, wie es das Formwerkzeug, d. h. die geringstmögliche Messerbreite eines Formeinsatzes, zu¬ läßt. Der flüssige Isolierstoff kann je nach den Umständen und nach seiner Viskosität durch eigene Schwerkraft in den Isolierspalt fließen oder unter Druck eingespritzt werden. Dabei hilft auch die Kapillarwirkung des Isolierspaltes, den flüssigen Isolierstoff bis in das innere Ende des Spaltes zu befördern. Zweckmäßigerweise wird im Bereich des inneren En¬ des eine Entlüftungsöffnung in der Wandbasis vorgesehen.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines solchen Relais besteht darin, daß ein Grundkörper mit einem Boden¬ teil, einer von dem Bodenteil nach oben abstehenden Isolier¬ wand mit Steckkanälen für Kontaktträger und mindestens einem Isolierspalt im Bereich der Isolierwand aus Isolierstoff ge¬ formt wird, daß an dem Grundkörper das MagnetSystem und die Kontaktanordnung befestigt werden und daß schließlich der Isolierspalt mit einem flüssigen Isolierstoff ausgespritzt und dieser Isolierstoff danach ausgehärtet wird.
Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt
Figur 1 ein erfindungsgemäß gestaltetes Relais ohne Kappe und
Figur 2 eine abgebrochene Seitenansicht des Relais von Figur 1, teilweise geschnitten gezeichnet. Das in den Figuren 1 und 2 gezeigte Relais besitzt einen Grundkörper 1 aus Isolierstoff, auf dem ein Magnetsystem mit einer Spule 2, einem abgewinkelten Joch 3 und einem Anker 4 angeordnet ist. Der Anker 4 betätigt über einen Schieber 5 eine Kontaktfeder 6, die über einen Federträger 7 in einem Schlitz 8 des Grundkörpers 1 verankert ist. Ein Öffner-Kon¬ taktträger 9 ist in einem Schlitz 10 des Grundkörpers veran¬ kert, entsprechend ein Schließer-Kontaktträger 11 in einem Schlitz 12 des Grundkörpers 1. Eine Isolierstoff-Kappe 13 bildet zusammen mit dem Grundkörper 1 ein geschlossenes Ge¬ häuse.
An dem Grundkörper 1 ist weiterhin eine Trennwand 14 ange¬ formt, welche zusammen mit einer nach unten ragenden Kappen- wand 15 eine Zweischichtisolierung zwischen dem Joch und dem kontaktgebenden Ende des Schließer-Kontaktträgers 9 bildet. In diesem Bereich ist zudem der Abstand ohnehin relativ groß, so daß die erforderlichen Isolierstrecken eingehalten werden.
Kritisch ist hingegen der Abstand zwischen dem Knickbereich 16 des Joches 3 und dem Schließer-Kontaktträger 9. Dieser Schließer-Kontaktträger 9 ist gegenüber dem kontaktgebenden Ende schräg nach rechts gezogen, um einen gewünschten großen Abstand zwischen den Anschlußstiften der Kontaktelemente zu erhalten. Um nun die Isolationsforderung mit drei Isolier¬ schichten zu erfüllen, ist im Grundkörper 1 in dem erwähnten kritischen Bereich ein Isolierspalt 17 ausgespart, der nach¬ träglich mit flüssigem Isoliermaterial gefüllt wird. Nach dem Aushärten bildet dieses Isoliermaterial in dem Spalt 17 eine zusätzliche Isolierschicht zwischen den vom Grundkörper ge¬ bildeten Wandschichten 18 und 19. Damit beim Einspritzen oder Einfüllen des zusätzlichen flüssigen Isoliermaterials kein Luftstau im Inneren des Isolierspaltes 17 entsteht, ist zum Inneren des Grundkörpers eine Entlüftungsöffnung 20 vorgese- hen. Durch diese kann überschüssiges Isoliermaterial in den Hohlraum 21 gelangen und dort aushärten. Zusätzlich könnte auch in dem Befestigungsschlitz 10 des Schließer-Kontaktträgers 9 Isoliermaterial eingefüllt werden, um eine weitere Isolierschicht zu bilden. In diesem Fall muß jedoch darauf geachtet werden, daß der Kontaktträger 9 inner- halb des Schlitzes 10 an der vom Joch entfernten Wand posi¬ tioniert wird, damit das eingefüllte Isoliermaterial tatsäch¬ lich als wirksame Isolierschicht zwischen dem Kontaktträger 9 und dem Joch 3 liegt.
Das zusätzlich eingefüllte Isoliermaterial zur Bildung der zusätzlichen Isolierschicht kann auch gleichzeitig mit einem Verguß der Sockelseite zur Abdichtung der Kontaktträger¬ schlitze 8, 10 und 12 eingebracht werden.

Claims

Patentansprüche
1. Elektromagnetisches Relais mit einer zwischen dem Magnet¬ system einerseits und der Kontaktanordnung andererseits ange- ordneten Isolierwand, welche eine Mehrzahl von Isolierschich¬ ten aufweist, dadurch gekennzeichnet , daß die Iso¬ lierwand aus einer Wandbasis (18, 19) mit mindestens einem, sich in einer für eine Isolierschicht vorgesehenen Ebene er¬ streckenden Isolierspalt (17) gebildet ist und daß in dem Isolierspalt (17) die Isolierschicht durch flüssig eingefüll¬ tes und nachträglich ausgehärtetes Isoliermaterial gebildet ist.
2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß ein Spalt (17) mit einer flüssig eingefüllten Isolier¬ schicht zwischen zwei von der Wandbasis gebildeten Isolier¬ schichten (18, 19) vorgesehen ist.
3. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen zwei Spalten (17, 10) mit flüssig eingefüllter
Isolierschicht eine von der Wandbasis gebildete Isolier¬ schicht (19) vorgesehen ist.
4. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge- kennzeichnet , daß die Wandbasis (18, 19) einstückiger
Teil des Relaisgrundkörpers (1) ist, der das Magnetsystem (2, 3, 4) und die Kontaktanordnung (6, 7, 9, 11) trägt.
5. Relais nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Grundkörper (1) einen Bodenteil bildet, von welchem sich die Isolierwand (17, 18, 19) nach oben erstreckt, daß auf einer Seite der Isolierwand das Magnetsystem (2, 3, 4) mit parallel zur Bodenseite gerichteter Spulenachse ruht und daß auf der gegenüberliegenden Seite der Isolierwand Kontakt- träger (7, 9, 11) in seitlich offenen Schlitzen (8, 10, 12) des Grundkörpers (1) verankert sind und daß jeder Isolier- spalt (17) ebenfalls als seitlich offener Kanal des Grundkör¬ pers (1) ausgebildet ist.
6. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge- kennzeichnet , daß jeder Isolierspalt (17; 10) zu einer Außenseite der Isolierwand hin offen ist und in der Nähe sei¬ nes gegenüberliegenden Endes mindestens eine Entlüftungsöff¬ nung (20) aufweist.
7. Relais nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn¬ zeichnet , daß ein Steckkanal (10) eines Kontaktträgers (9) durch eine die Dicke des Kontaktträgers übersteigende Weite zugleich als Isolierspalt dient, wobei der Kontaktträ¬ ger (9) in dem vom Magnetsystem (2, 3, 4) abgewandten Bereich des Steckkanals (10) fixiert und der freibleibende Bereich des Steckkanals (10) mit dem Isoliermaterial gefüllt ist.
8. Verfahren zur Herstellung eines Relais nach einem der An¬ sprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß ein Grundkörper (1) mit einem Bodenteil, einer vom Bodenteil nach oben abstehenden Isolierwand (14, 17, 18, 19) mit Steckkanä¬ len (8, 10, 12) für Kontaktträger (7, 9, 11) und mit minde¬ stens einem Isolierspalt (17) im Bereich der Isolierwand aus Isolierstoff geformt wird, daß an dem Grundkörper die Kon- taktanordnung (7, 9, 11) und das Magnetsystem (2, 3, 4) befe¬ stigt werden und daß der Isolierspalt (17) mit einem flüssi¬ gen Isolierstoff ausgespritzt und der Isolierstoff danach ausgehärtet wird.
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