EP1166307B1 - Elektromagnetisches relais - Google Patents

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EP1166307B1
EP1166307B1 EP00914323A EP00914323A EP1166307B1 EP 1166307 B1 EP1166307 B1 EP 1166307B1 EP 00914323 A EP00914323 A EP 00914323A EP 00914323 A EP00914323 A EP 00914323A EP 1166307 B1 EP1166307 B1 EP 1166307B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
armature
relay according
spring contact
contact
spring
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP00914323A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1166307A1 (de
Inventor
Martin Hanke
Ralf Hoffmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TE Connectivity Solutions GmbH
Original Assignee
Tyco Electronics Logistics AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Tyco Electronics Logistics AG filed Critical Tyco Electronics Logistics AG
Publication of EP1166307A1 publication Critical patent/EP1166307A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1166307B1 publication Critical patent/EP1166307B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H1/00—Contacts
    • H01H1/12—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage
    • H01H1/14—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage by abutting
    • H01H1/24—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage by abutting with resilient mounting
    • H01H1/26—Contacts characterised by the manner in which co-operating contacts engage by abutting with resilient mounting with spring blade support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00—Details of electromagnetic relays
    • H01H50/54—Contact arrangements
    • H01H50/60—Contact arrangements moving contact being rigidly combined with movable part of magnetic circuit

Definitions

  • the invention relates to an electromagnetic relay, the is universally applicable.
  • a contact spring for a relay generally has two tasks fulfill. On the one hand, it carries a switch contact that by the spring force of the contact spring against a fixed contact is pressed, on the other hand, the current flows to it Switching contact. While in the first case the mechanical resilience is important, the second task requires one high electrical conductivity. Materials that are high Possess bending strength to withstand the high mechanical loads but have low conductivity on and vice versa. If the relay is to switch large currents, so the continuity resistance is due to the bad Conductivity of the contact spring in general too large and it an additional wire must be provided to allow the current leads to the moving contact.
  • a relay is special to the spring either to perform widely, or to use a material that has good conductivity.
  • the latter variant sets ahead that the mechanical loading of the spring is proportional is low.
  • the spring can be arcuate be designed to accommodate the bending stress that occurs to distribute evenly.
  • a relay is already known from DE 36 40 737 C2 has an arcuate leaf spring. This feather is on one Attached to one magnet yoke and with the other Riveted to the end of a flat side of the anchor. An extension this leaf spring carries a switch contact. In the area Much higher mechanical steps occur near the fortifications Loads on the spring material than in the middle of the spring. Such an arch shape is therefore only conditionally suitable due to low mechanical stress on the spring material the use of a material with high electrical To enable conductivity.
  • the aim of the present invention is an electromagnetic To create a relay whose volume resistance is low without using additional parts need or the structure becomes more voluminous.
  • this goal is achieved by a relay achieved according to claim 1.
  • the relay according to the invention is advantageous because the mechanical Contact spring load very low and is even. This is mainly achieved by that the contact spring is designed as a moment spring.
  • a moment spring can be defined by both Spring ends are attached to third parts in such a way that no rotation of the spring end to the respective third part around the attachment point.
  • the contact spring has the property that the deformation the spring when moving so that the curvature change is almost constant. Because of this, the bending loads the contact spring largely constant along the Feather. The mechanical loads on the spring are also there small because of the length of the Contact spring is very large. This is the case if that free contact spring end attached to the free armature end is.
  • the low load in the area of the contact spring ends is advantageously ensures that the mounting level of the movable contact spring end tangential to the direction of movement of the free anchor end, because the spring in the attachment point is only insignificant is bent.
  • the attachment plane of the attachment end is essentially perpendicular to a shortest connecting line from a fastening edge on which the movable part of the Contact spring begins, lies to the armature axis of rotation.
  • the volume resistance is further reduced if the Switch contact in a central area of the contact spring is arranged, because this shortens the current path from a connecting conductor to the switch contact. Also results
  • This arrangement has the advantage that a path transformation from the free armature end to the switch contact occurs and the contact tear forces of the Switch contacts increase compared to an arrangement close the anchor end or beyond. In connection with one Anchor with a particularly large opening angle and so has a long way to go when closing a weaker design of the magnet system possible what is conducive to a compact structure. In addition, one can even softer material can be used for the contact spring, because the required restoring force is less.
  • the contact spring has the shape of an elliptical section, because in this configuration, the load is particularly even distributed over the length of the contact spring.
  • An additional advantage of the invention results from that the contact spring at the same time the anchor in a rest position preload, because smoit is an armature return spring dispensable.
  • the production of the contact spring for an inventive Relay is particularly easy when the contact spring has a constant width over the entire length and for example holes to relieve the contact spring can be omitted at certain points.
  • the contact spring preferably consists of an electrical one good conductive material, its mechanical properties due to the uniform low mechanical load but are sufficient.
  • a coil 1 sits on a first leg of a core arrangement 3, so that there is an anchor bearing section 4 of the otherwise first leg not visible in the figures outside the coil 1 is located.
  • a pole section 5 of a second Leg 6 of the core arrangement 3 forms a core pole face 7, the one with an armature pole face 8 at a free end 9 Anchor 10 cooperates.
  • Edge of the armature bearing section 4 facing away is the armature 10 with an inner edge around a bearing edge 11 that defines the armature axis of rotation forms, pivoted, so that in the open State between the armature 10 and the armature bearing section 8 results in a wedge-shaped armature bearing gap 12 which in an anchor closing position disappears.
  • the inside edge results by the formation of two lugs 20 on the anchor 10.
  • the anchor 10 is essentially L-shaped and arranged so that the cross leg of the L, the free Anchor end 9 represents, facing outwards.
  • the anchor 10 gives way to the extent that it is in a central section 14 is bent inwards.
  • the free armature end 9 forms with its armature pole face 8 and the core pole face 7 a working air gap 15.
  • the armature pole face 8 stands in the area of its front in the closing direction End 8a substantially perpendicular to a connecting line to the bearing edge 11.
  • the core pole surface 7 extends when the Armature 10 at least approximately parallel to the armature pole face 8.
  • a contact spring 16 has among other things the task the inner edge of the armature 10 against the bearing edge 11 of the end section 4 to press, so that the armature 10 only a rotary movement is possible.
  • the opening angle of the anchor bearing gap 12 of such Magnet system is, for example, 10 ° large compared to one conventional hinged anchor system, the opening angle of which is usually is not greater than 5 °.
  • a fastening end 17 of the contact spring 16 is on the armature bearing section 4 on the side where the bearing edge is located 11 is preferably close to a bobbin flange 13 by injecting it together with one not shown Connection conductor, attached. In the area of their fastening end 17, the contact spring 16 approaches tangentially to a plane parallel to the end face of the armature bearing section 4 lies.
  • this criterion is not the same Dimensions are met if, for example, design considerations to use the space to a different location of the fastening edge to lead.
  • the movable part 21 of the contact spring 16 is around the armature bearing section 4 and a longitudinal leg 22 of the armature 10 bent around and attached to the free anchor end 9.
  • the mobile End 23 of the contact spring 16 follows in its movement the free anchor end 9.
  • the contact spring 16 is in the area their attachment to the anchor 10 in a plane that is tangential to the direction of movement of the free anchor end 9. With this arrangement, the contact spring 16 takes approximately that Form an ellipse, being about a quarter of the ellipse remains open.
  • the attachment of the contact spring to the anchor could also be done by a mobile coupling.
  • the contact spring 16 also be designed so that the shape strongly of an ellipse differs.
  • the bearing edge lies due to the arrangement of the contact surface 16 11 approximately in the middle of the ellipse, so that for the contact spring 16 a "natural" load when the armature moves results that are evenly distributed over the entire length of the Contact spring 16 distributed.
  • the contact spring 16 has a central section 24 which a switch contact 25 is attached. This acts in the exemplary embodiment of Figures 1 and 2 with a fixed contact 26 together, its position on a base body 27 is fixed.
  • the switch contact 25 is about half Contact spring length, which creates a short current path to the not shown connecting conductor at the fastening end 17 of the Contact spring 16 results.
  • the tearing forces to open the Contacts 25 and 26 are particularly large because between the free armature end 9 and the switch contact 25 a power transmission takes place.
  • the distance of the contacts 25 and 26 in the opening position is still sufficient because of the opening angle the anchor bearing gap 12 chosen accordingly large can be. Due to the advantageous design of the anchor 10 there are still no disadvantages for efficiency of the magnetic circuit.
  • the contact spring 16 moves in acts particularly advantageously as a return spring, the anchor 10 towards the open position since the anchor 10 when the relay is in the open position is biased.
  • a return spring acts particularly advantageously as a return spring, the anchor 10 towards the open position since the anchor 10 when the relay is in the open position is biased.
  • an additional one is also conceivable Use return spring. With the opening movement of the anchor 10 separate the contacts 25 and 26, and the Current path through the relay is interrupted.
  • FIG Relay in a further exemplary embodiment according to FIG Relay according to the invention in a specific embodiment shown.
  • the relay has no additional armature return spring, but the armature restoring force that pushes armature 35 into an open position Prestressed position is by the contact spring 30th applied.
  • a relay it is also possible to use a relay to equip additional armature return spring; this can for example in the free area between the anchor 35 and the contact spring 30 may be arranged.
  • the shape of the contact spring 30 differs from the shape of the contact spring 16 from the first embodiment and enables through several bending edges of the contact spring 30 a space-saving Construction.
  • contacts 32, 33 and 34 can also be used as double contacts be carried out.
  • a longitudinal slot would have to be used in this case in the contact spring 30 between the two switching contacts be provided to the inevitable tolerances equalize in the amount of contacts.
  • the contacts can also be used as a bridge changer be switched. In this case the power supply would have to to the switch contacts separately from the spring clamping respectively.

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Description

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais, das universell einsetzbar ist.
Eine Kontaktfeder für ein Relais muß im allgemeinen zwei Aufgaben erfüllen. Einerseits trägt sie einen Schaltkontakt, der durch die Federkraft der Kontaktfeder gegen einen Festkontakt gedrückt wird, andererseits fließt über sie der Strom zum Schaltkontakt. Während im ersten Fall die mechanische Belastbarkeit von Bedeutung ist, erfordert die zweite Aufgabe eine hohe elektrische Leitfähigkeit. Materialien, die eine hohe Biegefestigkeit besitzen, um den hohen mechanischen Belastungen gerecht zu werden, weisen jedoch eine geringe Leitfähigkeit auf und umgekehrt. Soll das Relais große Ströme schalten, so ist der Durchgangawiderstand aufgrund der schlechten Leitfähigkeit der Kontaktfeder im allgemeinen zu groß und es muß eine zusätzliche Litze vorgesehen werden, die den Strom zu dem beweglichen Kontakt führt.
Eine einfachere Möglichkeit zur Verringerung des Durchgangswiderstandes eines Relais ist es, die Feder entweder besonders breit auszuführen, oder ein Material zu verwenden, das ein gute Leitfähigkeit besitzt. Letztere Variante setzt allerdings voraus, daß die mechanische Belastung der Feder verhältnismäßig gering ist. Zu diesem Zweck kann die Feder bogenförmig gestaltet sein, um die auftretende Biegespannung gleichmäßig zu verteilen.
Aus der DE 36 40 737 C2 ist bereits ein Relais bekannt, das eine bogenförmige Blattfeder besitzt. Diese Feder ist an einem Ende an einem Magnetjoch befestigt und mit dem anderen Ende an einer Flachseite des Ankers vernietet. Eine Verlängerung dieser Blattfeder trägt einen Schaltkontakt. Im Bereich nahe der Befestigungen treten wesentlich höhere mechanische Belastungen des Federmaterials auf als in der Mitte der Feder. Daher ist eine solche Bogenform nur bedingt dazu geeignet, durch niedrige mechanische Belastung des Federmaterials die Verwendgung eines Materials mit hoher elektrischer Leitfähigkeit zu ermöglichen.
Dokument CA-A-978577, das als Beschreibung des nächstliegenden Standes der Technik angesehen wird, offenbart ein
Elektromagnetisches Relais mit
  • einem Grundkörper,
  • einer Spule,
  • einer Kernanordnung,
  • einem Anker,
  • mindestens einem Festkontakt,
  • einer Kontaktfeder, die mit einem Befestigungsende an einem unbeweglichen Abschnitt des Relais befestigt ist, mit einem beweglichen Kontaktfederende und mindestens einem Schaltkontakt, der mit mindenstens einem der Festkontakte zusammenwirkt, wobei die Kontaktfeder insgesamt ungefähr eine Bogenform aufweist und als Momentenfeder ausgebildet ist und wobei der Schaltkontakt an einem mittleren Abschnitt der Kontaktfeder angeordnet ist.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein elektromagnetisches Relais zu schaffen, dessen Durchgangswiderstand gering ist, ohne dass dazu zusätzliche Teile verwendet werden müssen oder der Aufbau voluminöser wird.
Erfindungsgemäss wird dieses Ziel durch ein Relais gemäß Anspruch 1 erreicht.
Das erfindungsgemässe Relais ist vorteilhaft, weil die mechanische Belastung der Kontaktfeder sehr gering und gleichmässig ist. Dies wird vor allem dadurch erreicht, dass die Kontaktfeder als Momentenfeder ausgestaltet ist. Eine Momentenfeder kann dadurch definiert werden, dass beide Federenden derart an dritten Teilen befestigt sind, dass keine Rotation des Federendes zum jeweiligen dritten Teil um den Befestigungspunkt erfolgt.
Durch die Bewegung des freien Ankerendes wird ein Drehmoment auf die Kontaktfeder ausgeübt. Beide Federenden sinddrehmomentenfest befestigt.
Die Kontaktfeder hat die Eigenschaft, dass die Verformung der Feder bei Bewegung so erfolgt, dass die Krümmungsänderung nahezu konstant ist. Aufgrund dessen sind die Biegebelastungen der Kontaktfeder weitgehend konstant entlang der Feder. Die mechanischen Belastungen der Feder sind auch daher gering, da die Länge der Kontaktfeder sehr gross ist. Dies ist der Fall, wenn das freie Kontaktfederende an dem freien Ankerende befestigt ist.
Die geringe Belastung im Beriech der Kontaktfederenden ist in vorteilhafter Weise dadurch gewährleistet, dass die Befestigungsebene des beweglichen Kontaktfederendes tangential zu der Bewegungsrichtung des freien Ankerendes liegt, weil dadurch die Feder im Befestigungspunkt nur unwesentlich gebogen wird. Gleichermassen ergibt sich ein Vorteil, wenn die Befestigungsebene des Befestigungsendes im wesentlichen senkrecht zu einer kürzesten Verbindungslinie von einer Befestigungskante, an der der bewegliche Teil der Kontaktfeder beginnt, zur Ankerdrehachse liegt.
Weiter verkleinert wird der Durchgangswiderstand, wenn der Schaltkontakt in einem mittleren Bereich der Kontaktfeder angeordnet ist, denn dadurch verkürzt sich der Strompfad von einem Anschlussleiter zu dem Schaltkontakt. Zudem ergibt sich durch diese Anordnung der Vorteil, dass eine Wegtransformation von dem freien Ankerende zu dem Schaltkontakt auftritt und sich die Kontaktaufreisskräfte des Schaltkontakts erhöhen im Vergleich zu einer Anordnung nahe dem Ankerende oder darüber hinaus. In Verbindung mit einem Anker, der einen besonders grossen Öffnungswinkel aufweist und so beim Schliessen einen grossen Weg zurücklegt, ist eine schwächere Auslegung des Magnetsystems möglich, was einem kompakten Aufbau förderlich ist. Zudem kann so ein noch weicheres Material für die Kontaktfeder verwendet werden, da die erforderliche Rückstellkraft geringer ist.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung beschreibt die Kontaktfeder die Form eines Ellipsenabschnitts, denn in dieser Ausgestaltung ist die Belastung besonders gleichmässig über die Länge der Kontaktfeder verteilt.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich, wenn die Ankerdrehachse ungefähr in der Mitte des durch die Kontaktfeder beschriebenen Bereiches liegt, weil dadurch das freie Ankerende auf einer Kreisbahn geführt ist, die die Kontaktfeder besonders schonend beansprucht, denn es ergibt sich für die Kontaktfeder eine homogene Belastungsverteilung. Für eine nahezu bogenförmige Feder gilt: Wenn die Form der Feder an einen Bogen angenähert wäre, läge dort, wo der Bogen seinen Mittelpunkt hätte, die Rotationsachse.
Ein zusätzlicher Vorteil der Erfindung ergibt sich dadurch, dass die Kontaktfeder zugleich den Anker in eine Ruheposition vorspannen kann, denn smoit ist eine Ankerrückstellfeder verzichtbar.
Die Herstellung der Kontaktfeder für ein erfindungsgemässes Relais gestaltet sich besonders einfach, wenn die Kontaktfeder über der gesamten Länge eine konstante Breite aufweist und beispielsweise Bohrungen zur Entlastung der Kontaktfeder an bestimmten Stellen entfallen können.
Vorzugsweise besteht die Kontaktfeder aus einem elektrisch gut leitenden Material, dessen mechanische Eigenschaften aufgrund der gleichmässigen niedrigen mechanischen Belastung aber ausreichend sind.
Weitere Einzelheiten der Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
Figur 1
ein erfindgungsgemässes Relais, bei dem die Kontaktfeder auch als Rückstellfeder wirkt.
Figur 2
eine Teilansicht mit dem Anker und dem Kontaktsystem des Relais von Figur 1, und
Figur 3
ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Relais.
Bei einem ersten Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 1 und 2 sitzt eine Spule 1 auf einem ersten Schenkel einer Kernanordnung 3, so daß sich ein Ankerlagerabschnitt 4 des ansonsten in den Figuren nicht sichtbaren ersten Schenkels außerhalb der Spule 1 befindet. Ein Polabschnitt 5 eines zweiten Schenkels 6 der Kernanordnung 3 bildet eine Kernpolfläche 7, die mit einer Ankerpolfläche 8 an einem freien Ende 9 eines Ankers 10 zusammenwirkt. An der von dem zweiten Schenkel 6 abgewandten Kante des Ankerlagerabschnitts 4 ist der Anker 10 mit einer Innenkante um eine Lagerkante 11, die die Ankerdrehachse bildet, schwenkbar gelagert, so daß sich im geöffneten Zustand zwischen dem Anker 10 und dem Ankerlagerabschnitt 8 ein keilförmiger Ankerlagerspalt 12 ergibt, der in einer Ankerschließposition verschwindet. Die Innenkante ergibt sich durch die Anformung von zwei Nasen 20 an den Anker 10. Der Anker 10 ist im wesentlichen L-förmig gestaltet und derart angeordnet, daß der Querschenkel des L, den das freie Ankerende 9 darstellt, nach außen weist. Der Anker 10 weicht insofern von der L-Form ab, daß er in einem mittleren Abschnitt 14 nach innen gebogen ist.
Das freie Ankerende 9 bildet mit seiner Ankerpolfläche 8 und der Kernpolfläche 7 einen Arbeitsluftspalt 15. Die Ankerpolfläche 8 steht im Bereich ihres in Schließrichtung vorderen Endes 8a im wesentlichen senkrecht zu einer Verbindungslinie zur Lagerkante 11. Die Kernpolfläche 7 erstreckt sich bei angezogenem Anker 10 zumindest annähernd parallel zur Ankerpolfläche 8. Durch die angeformten Nasen 20 kann sich der Anker 10 nicht durch die im Arbeitsluftspalt 15 wirkende Magnetkraft so verschieben, daß sich der Arbeitsluftspalt 15 schließt. Eine Kontaktfeder 16 hat unter anderem die Aufgabe, die Innenkante des Ankers 10 gegen die Lagerkante 11 des Endabschnitts 4 zu drücken, so daß dem Anker 10 nur eine Drehbewegung möglich ist.
Der Öffnungswinkel des Ankerlagerspalts 12 eines derartigen Magnetsystems ist mit beispielsweise 10° groß gegenüber einem konventionellen Klappankersystem, dessen Öffnungswinkel üblicherweise nicht größer als 5° ist.
Ein Befestigungsende 17 der Kontaktfeder 16 ist an dem Ankerlagerabschnitt 4 an der Seite, an der sich auch die Lagerkante 11 befindet, nahe eines Spulenkörperflanschs 13 vorzugsweise durch Einspritzen zusammen mit einem nicht gezeichneten Anschlußleiter, befestigt. Im Bereich ihres Befestigungsendes 17 nähert sich die Kontaktfeder 16 tangential an eine Ebene an, die parallel zu der Stirnfläche des Ankerlagerabschnitts 4 liegt.
Eine kürzeste Verbindungslinie 18 zwischen einer Einspannkante 19, an der das Befestigungsende 17 der Kontaktfeder 16 und ein beweglicher Teil 21 der Kontaktfeder 16 aneinander grenzen, und der Lagerkante 11 steht ungefähr senkrecht auf der Befestigungsebene des Befestigungsendes 17. Dadurch wird erreicht, daß die Belastung der Kontaktfeder 16 an der Einspannkante 19 ähnlich hoch wie in den anderen Bereichen der Kontaktfeder 16 ist. Allerdings besteht die Möglichkeit, daß in anderen Ausführungsformen dieses Kriterium nicht in gleichem Maße erfüllt ist, wenn beispielsweise konstruktive Überlegungen zur Raumausnutzung zu einer anderen Lage der Befestigungskante führen.
Der bewegliche Teil 21 der Kontaktfeder 16 ist um den Ankerlagerabschnitt 4 und einen Längsschenkel 22 des Ankers 10 herumgebogen und an dem freien Ankerende 9 befestigt. Das bewegliche Ende 23 der Kontaktfeder 16 folgt in seiner Bewegung dem freien Ankerende 9. Die Kontakfeder 16 liegt im Bereich ihrer Befestigung am Anker 10 in einer Ebene, die tangential zu der Bewegungsrichtung des freien Ankerendes 9 verläuft. Durch diese Anordnung nimmt die Kontaktfeder 16 ungefähr die Form einer Ellipse an, wobei in etwa ein Viertel der Ellipse offen bleibt. Die Befestigung der Kontaktfeder an dem Anker könnte auch durch eine bewegliche Kopplung erfolgen. Zur Optimierung der Baugröße des Relais kann die Kontaktfeder 16 auch so ausgestaltet sein, daß die Form stark von einer Ellipse abweicht.
Durch die Anordnung der Kontaktfläche 16 liegt die Lagerkante 11 ungefähr in der Mitte der Ellipse, so daß für die Kontaktfeder 16 bei Bewegung des Ankers eine "natürliche" Belastung resultiert, die sich gleichmäßig auf die gesamte Länge der Kontaktfeder 16 verteilt.
Die Kontaktfeder 16 besitzt einen mittleren Abschnitt 24, an dem ein Schaltkontakt 25 befestigt ist. Dieser wirkt im Ausführungsbeispiel von den Figuren 1 und 2 mit einem Festkontakt 26 zusammen, dessen Position auf einem Grundkörper 27 fixiert ist. Der Schaltkontakt 25 liegt auf etwa der halben Kontaktfederlänge, wodurch sich ein kurzer Strompfad zu dem nicht gezeichneten Anschlußleiter am Befestigungsende 17 der Kontaktfeder 16 ergibt. Die Aufreißkräfte zur Öffnung der Kontakte 25 und 26 sind besonders groß, weil zwischen dem freien Ankerende 9 und dem Schaltkontakt 25 eine Kraftübersetzung stattfindet. Der Abstand der Kontakte 25 und 26 in der Öffnungsposition ist trotzdem ausreichend, da der Öffnungswinkel des Ankerlagerspalts 12 entsprechend groß gewählt werden kann. Aufgrund der vorteilhaften Ausgestaltung des Ankers 10 ergeben sich trotzdem keine Nachteile für die Effizienz des Magnetkreises.
Bei Erregung der Spule 1 wird die Ankerpolfläche 8 an die Kernpolfläche 7 angezogen, und der Anker 10 bewegt sich in die Schließposition. Der bewegliche Kontakt 25 bildet in der geschlossenen Position des Ankers 10 eine Verbindung mit dem Festkontakt 26.
Bei Entregung der Spule 1 bewegt die Kontaktfeder 16, die in besonders vorteilhafter Weise auch als Rückstellfeder wirkt, den Anker 10 in Richtung der geöffneten Position, da der Anker 10 im Ruhezustand des Relais in die geöffnete Position vorgespannt ist. Es ist jedoch auch denkbar, eine zusätzliche Rückstellfeder einzusetzen. Mit der Öffnungsbewegung des Ankers 10 trennen sich die Kontakte 25 und 26, und der Strompfad durch das Relais ist unterbrochen.
Eine erfindungsgemäße Gestaltung der Kontaktfeder nach dem Ausführungsbeispiel von den Figuren 1 und 2 ist auch deshalb günstig, weil zur gleichmäßigen Belastung der Feder weder die Federbreite variiert werden muß noch andere Maßnahmen, wie zum Beispiel Entlastungsbohrungen, notwendig sind, wie dies normalerweise der Fall ist. Dadurch vereinfacht sich die Herstellung, was auch unter Kostengesichtspunkten vorteilhaft ist.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 ist ein erfindungsgemäßes Relais in einer konkreten Ausführungsform gezeigt. Wie in der schematischen Darstellung von Figur 1 und 2 besitzt das Relais keine zusätzliche Ankerrückstellfeder, sondern die Ankerrückstellkraft, die den Anker 35 in eine geöffnete Position vorspannt, wird durch die Kontaktfeder 30 aufgebracht. Es ist aber auch möglich, das Relais mit einer zusätzlichen Ankerrückstellfeder auszustatten; diese kann beispielsweise in dem freien Bereich zwischen dem Anker 35 und der Kontaktfeder 30 angeordnet sein.
Auf der Kontaktfeder 30 ist in einem mittleren Bereich ein beweglicher Kontakt 32 angeordnet, der in der geöffneten Position des Ankers 35 mit einem ersten Festkontakt 33, in der geschlossenen Ankerposition mit einem zweiten Festkontakt 34 zusammenwirkt.
Die Form der Kontaktfeder 30 weicht von der Form der Kontaktfeder 16 vom ersten Ausführungsbeispiel ab und ermöglicht durch mehrere Biegekanten der Kontaktfeder 30 einen platzsparenden Aufbau.
Neben der dargestellten Ausführungsform mit einem Einfachkontakt können die Kontakte 32,33 und 34 auch als Doppelkontakte ausgeführt werden. Allerdings müßte in diesem Fall ein Längsschlitz in der Kontaktfeder 30 zwischen den beiden Schaltkontakten vorgesehen werden, um die unvermeidlichen Toleranzen in der Höhe der Kontakte auszugleichen. In einer solchen Ausgestaltung der Kontakte kann das Kontaktsystem auch als Brükkenwechsler geschaltet sein. In diesem Fall müßte die Stromzuführung zu den Schaltkontakten getrennt von der Federeinspannung erfolgen.

Claims (17)

  1. Elektromagnetisches Relais mit
    einem Grundkörper (27),
    einer Spule (1),
    einer Kernanordnung (3),
    einem Anker (10,35),
    mindestens einem Festkontakt (26;33;34),
    einer Kontaktfeder (16;30), die mit einem Befestigungsende (17) an einem unbeweglichen Abschnitt des Relais befestigt ist, mit einem beweglichen Kontaktfederende (23) und mindestens einem Schaltkontakt (25;32), der mit mindenstens einem der Festkontakte (26;33,34) zusammenwirkt, wobei die Kontaktfeder (16;30) insgesamt ungefähr eine Bogenform aufweist und als Momentenfeder ausgebildet ist und wobei der Schaltkontakt (25;32) an einem mittleren Abschnitt (24) der Kontaktfeder (16;30) angeordnet ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Anker (10;35) mit einem Ankerende an einem Ankerlagerabschnitt (4) der Kernanordnung (3) um eine Ankerdrehachse (11) schwenkbar angeordnet ist, daß sein anderes Ende ein freies Ankerende (9) bildet und daß das bewegliche Kontaktfederende (23) mit dem freien Ankerende (9) gekoppelt ist.
  2. Relais nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Ankerdrehachse (11) ungefähr in der Mitte des durch die Kontaktfeder (16;30) umschriebenen Bereichs liegt.
  3. Relais nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsebene des beweglichen Kontaktfederendes (23) tangential zur Bewegungsrichtung des freien Ankerendes (9) liegt.
  4. Relais nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsebene des Befestigungsendes (17) der Kontaktfeder (16;30) im wesentlichen senkrecht zu einer kürzesten Verbindungslinie (18) von einer Befestigungskante (19) an der der bewegliche Teil
    der Kontaktfeder (16;30) beginnt, zur Ankerdrehachse (11) liegt.
  5. Relais nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Kontaktfederende (23) beweglich mit dem freien Ankerende (9) gekoppelt ist.
  6. Relais nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfeder (16;30) zugleich den Anker (10;35) in eine Ruheposition vorspannt.
  7. Relais nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß an den Anker (10;35) im Bereich der Ankerdrehachse (11) mindestens eine Nase angeformt ist, die an dem Ankerlagerabschnitt (4) anliegt, wodurch eine Verschiebung des Ankers (10;35) in Richtung des freien Ankerendes (9) verhindert ist.
  8. Relais nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerdrehachse durch eine Lagerkante (11) an dem Ankerlagerabschnitt (4) der Kernanordnung (3) und eine daran anliegende Innenkante des Ankers (10;35) festgelegt ist.
  9. Relais nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfeder (16;30) die Innenkante des Ankers (10;35) gegen die Lagerkante (11) drückt.
  10. Relais nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfeder (16;30) aus einem elektrisch gut leitenden Material besteht.
  11. Relais nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche Rückstellfeder den Anker (10;35) in eine Ruheposition vorspannt.
  12. Relais nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfeder (16) im wesentlichen einen Ellipsenabschnitt beschreibt.
  13. Relais nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfeder (16;30) über ihrer Länge zumindest zwischen dem Befestigungsende (17) und dem Schaltkontakt (25;32) eine konstante Breite aufweist.
  14. Relais nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß ein Öffnungswinkel zwischen dem Anker (10;35) und dem Ankerlagerabschnitt (4) der Kernanordnung (3) zwischen 5° und 15° liegt.
  15. Relais nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkontakt (25;32) und die Festkontakte (26;33,34) als Doppelkontakte ausgeführt ist.
  16. Relais nach Anspruch 15,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfeder (16;30) im mittleren Abschnitt (24) zwischen den beiden Kontakten einen Längsschlitz aufweist.
  17. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ankerpolfläche (8) im Bereich ihres in Schließrichtung vorderen Endes (8a) im wesentlichen senkrecht zu einer Verbindungslinie zur Ankerdrehachse (11) steht und daß sich die Kernpolfläche (7) bei angezogenem Anker (10;35) zumindest annähernd parallel zur Ankerpolfläche (8) erstreckt.
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