EP1968083B1 - Relais - Google Patents

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EP1968083B1
EP1968083B1 EP07023642A EP07023642A EP1968083B1 EP 1968083 B1 EP1968083 B1 EP 1968083B1 EP 07023642 A EP07023642 A EP 07023642A EP 07023642 A EP07023642 A EP 07023642A EP 1968083 B1 EP1968083 B1 EP 1968083B1
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relay
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spring
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Rainer Schmelz
Christian Sprenger
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Gruner AG
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Gruner AG
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    • H01H50/64—Driving arrangements between movable part of magnetic circuit and contact
    • H01H50/643—Driving arrangements between movable part of magnetic circuit and contact intermediate part performing a rotating or pivoting movement
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    • H01H51/22—Polarised relays
    • H01H51/2227—Polarised relays in which the movable part comprises at least one permanent magnet, sandwiched between pole-plates, each forming an active air-gap with parts of the stationary magnetic circuit
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    • H01H50/645—Driving arrangements between movable part of magnetic circuit and contact intermediate part making a resilient or flexible connection
    • H01H50/646—Driving arrangements between movable part of magnetic circuit and contact intermediate part making a resilient or flexible connection intermediate part being a blade spring

Definitions

  • the invention relates to a relay having at least one, in each case the circuit between a first and a second relay contact closing or interrupting contact spring, one end of each is conductively connected to the first relay contact and the other, free end of the circuit in a first relay position of the contact spring closed or interrupted in a second relay position of the contact spring, and with a magnetic drive for deflecting the contact spring in the respective relay position, wherein the magnetic drive comprises a umpolbare magnetic coil and a permanent magnet having an armature which is pivotally supported on the magnetic coil between two switching positions, and wherein the at least one contact spring in its deflection from the anchor both under attack and overlapped.
  • Such a relay is for example by DE 36 24 781 A1 known.
  • a circuit between two electrical relay contacts is closed or interrupted by means of a contact spring.
  • the contact spring is in communication with a permanent magnet of an H-armature, which is pivotally supported on two yoke legs of a magnetic coil.
  • the permanent magnet When reversing the magnetic coil, the permanent magnet and thus also the armature pivot. Since the armature both engages over and under the contact spring in its two deflection directions, this is deflected out of its closed rest position, so that the circuit is interrupted.
  • the at least one contact spring is coupled in motion in the direction of its closed relay position by means of an attached to the contact spring auxiliary spring with the armature.
  • Relay 1 shown comprises two relay contacts 2, 3 and a circuit between the two relay contacts 2, 3 closing or interrupting contact spring 4, which is designed as an electrically conductive leaf or flat spring.
  • One end of the contact spring 4 is electrically conductive to the in Fig. 1 fixed upper relay contact 2, while the other, free end 5 carries a contact button 6 and 7 is deflectable by means of a magnetic drive.
  • the contact spring 4 is in the closed relay position ( Fig. 1a ) deflected so down that their contact button 6 is applied to a contact button 8 of the lower relay contact 3, and in the open relay position ( Fig. 1b ) so deflected upward that its contact button 6 is lifted from the contact button 8 of the lower relay contact 3.
  • the magnetic drive 7 comprises a umpolbare magnetic coil 9 with a magnetic circuit, at the two yoke legs 10, an armature (rocker arm) 11 with a permanent magnet (not shown) is pivotally held.
  • the permanent magnet is arranged between two anchor plates 12 , which abut in each case on the yoke legs 10 in the two switching positions of the armature 11.
  • the magnetic coil 9 and the pivotable between its two switching positions armature 11 form a H-anchor suit.
  • the armature 11 has a radially projecting arm 11 a , which engages under the contact spring 4 in the deflection direction (double arrow 13 ) with a lower projection 14 and engages over an upper projection 15 .
  • the contact spring 4 in the deflection 13 between the two projections 14, 15 is arranged.
  • an additional leaf spring 16 is attached from spring steel whose free end is overlapped by the upper projection 15.
  • the armature 11 takes with the lower projection 14, the contact spring 4 in the opening direction of the relay 1, ie upwards, and with the upper projection 15 by means of the additional leaf spring 16, the contact spring 4 in the closing direction of the relay 1, ie down, with.
  • the contact spring 4 is coupled to the armature 11 in the opening and closing direction.
  • the contact spring 4 is formed as a multi-layered leaf spring with a bow portion 17 protruding laterally out of its plane.
  • the magnetic field of the magnetic coil 9 is reversed, whereby the armature 11 is pivoted and thereby the contact spring 4 is deflected.
  • the closed relay position ( Fig. 1 a) is the contact spring 4 deflected by the upper projection 15 of the downwardly pivoted arm 11a down to the contact of their contact button 6 to the contact button 8 of the lower relay contact 3.
  • the contact pressure of the contact button 6 to the contact button 8 of the lower relay contact 3 is given by the pressing force of the leaf spring 16 compressed by the armature 11.
  • the leaf spring 16 counteracts the deflection of the contact spring 4 in the opening direction, which leads to a bounce-reduced closing of the relay 1.
  • the open relay position the contact spring 4 is deflected upward by the lower projection 14 of the upwardly pivoted arm 11a and thereby the contact button 6 is lifted from the contact button 8 of the lower relay contact 3.
  • the leaf spring 16 is divided by a bend in a fastening-side rear spring portion 16a and an angled toward the contact spring 4 front spring portion 16b .
  • FIGS. 2a and 2b show, when closing the relay 1, the upper projection 15 of the armature 11 acts first on the rear spring portion 16a and then on the angled front Spring section 16b.
  • the spring characteristic of the two spring portions 16a, 16b are each set differently.
  • Fig. 4 shown double contact relay 1 ' characterized in that here two parallel contact springs 4a, 4b are provided.
  • Each contact spring 4a, 4b carries at the free end 5a, 5b a contact button 6a, 6b, which cooperates with a contact button 8a, 8b of the lower relay contact 3.
  • the two contact springs 4a, 4b are arranged analogously to the single contact relay 1 in the deflection 13 between an upper and a lower projection of the armature 11 and are deflected by the rotational movement of the armature 11 together down to the closed relay position or upward to the open relay position.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Relais mit mindestens einer, jeweils den Stromkreis zwischen einem ersten und einem zweiten Relaiskontakt schließenden oder unterbrechenden Kontaktfeder, deren eines Ende jeweils leitend mit dem ersten Relaiskontakt verbunden ist und über deren anderes, freies Ende der Stromkreis in einer ersten Relaisposition der Kontaktfeder geschlossen oder in einer zweiten Relaisposition der Kontaktfeder unterbrochen ist, und mit einem Magnetantrieb zum Auslenken der Kontaktfeder in die jeweilige Relaisposition, wobei der Magnetantrieb eine umpolbare Magnetspule und einen einen Permanentmagneten aufweisenden Anker aufweist, der an der Magnetspule zwischen zwei Schaltstellungen verschwenkbar gehalten ist, und wobei die mindestens eine Kontaktfeder in ihrer Auslenkrichtung vom Anker sowohl untergriffen als auch übergriffen ist.
  • Ein derartiges Relais ist beispielsweise durch DE 36 24 781 A1 bekannt geworden.
  • Bei diesem bekannten Relais wird ein Stromkreis zwischen zwei elektrischen Relaiskontakten mittels einer Kontaktfeder geschlossen oder unterbrochen. Die Kontaktfeder steht in Verbindung mit einem Permanentmagneten eines H-Ankers, der an zwei Jochschenkeln einer Magnetspule schwenkbar gehalten ist. Beim Umpolen der Magnetspule verschwenken der Permanentmagnet und damit auch der Anker. Da der Anker die Kontaktfeder in ihren beiden Auslenkrichtungen sowohl übergreift als auch untergreift, wird diese dabei aus ihrer geschlossenen Ruhelage ausgelenkt, so dass der Stromkreis unterbrochen ist.
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung, bei einem Relais der eingangs genannten Art das Prellverhalten der Kontaktfeder beim Schließen des Relais zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die mindestens eine Kontaktfeder in Richtung auf ihre geschlossene Relaisposition mittels einer an der Kontaktfeder befestigten Zusatzfeder mit dem Anker bewegungsgekoppelt ist.
  • Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter aufgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.
  • Es zeigt:
    • Fign. 1a, 1b
    eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Relais mit einer Kontaktfeder in der geschlossenen Relaisposition (Fig. 1a) und in der offenen Relaisposition (Fig. 1b) bei abgenommener Abdeckung;
    Fign. 2a, 2b
    eine vergrößerte Detailansicht des Relais von Fig. 1 im Bereich der Kontaktfeder in der geschlossenen Relaisposition (Fig. 2a) und in der offenen Relaisposition (Fig. 2b);
    Fig. 3
    eine Schnittansicht des Relais von Fig. 1 gemäß III-III in Fig. 1a; und
    Fig. 4
    das erfindungsgemäße Relais mit zwei parallelen Kontaktfedern in einer Ansicht analog zu Fig. 3.
  • Das in den Fign. 1 bis 3 dargestellte Relais 1 umfasst zwei Relaiskontakte 2, 3 und eine den Stromkreis zwischen den beiden Relaiskontakten 2, 3 schließende oder unterbrechende Kontaktfeder 4, welche als elektrisch leitende Blatt- oder Flachfeder ausgebildet ist. Das eine Ende der Kontaktfeder 4 ist elektrisch leitend an dem in Fig. 1 oberen Relaiskontakt 2 befestigt, während das andere, freie Ende 5 einen Kontaktknopf 6 trägt und mittels eines Magnetantriebs 7 auslenkbar ist. Die Kontaktfeder 4 ist in der geschlossenen Relaisposition (Fig. 1a) derart nach unten ausgelenkt, dass ihr Kontaktknopf 6 an einem Kontaktknopf 8 des unteren Relaiskontakts 3 anliegt, und in der offenen Relaisposition (Fig. 1b) derart nach oben ausgelenkt, dass ihr Kontaktknopf 6 vom Kontaktknopf 8 des unteren Relaiskontakts 3 abgehoben ist.
  • Der Magnetantrieb 7 umfasst eine umpolbare Magnetspule 9 mit einem Magnetkreis, an dessen zwei Jochschenkeln 10 ein Anker (Ankerwippe) 11 mit einem Permanentmagneten (nicht gezeigt) schwenkbar gehalten ist. Der Permanentmagnet ist zwischen zwei Ankerplatten 12 angeordnet, die in den beiden Schaltstellungen des Ankers 11 jeweils an den Jochschenkeln 10 anliegen. Die Magnetspule 9 und der zwischen seinen beiden Schaltstellungen verschwenkbare Anker 11 bilden einen H-Ankeranzug. Der Anker 11 hat einen radial abstehenden Arm 11a, der die Kontaktfeder 4 in deren Auslenkrichtung (Doppelpfeil 13) mit einem unteren Vorsprung 14 untergreift und mit einem oberen Vorsprung 15 übergreift. Mit anderen Worten ist die Kontaktfeder 4 in Auslenkrichtung 13 zwischen den beiden Vorsprüngen 14, 15 angeordnet. Am freien Ende 5 der Kontaktfeder 4 ist eine zusätzliche Blattfeder 16 aus Federstahl befestigt, deren freies Ende vom oberen Vorsprung 15 übergriffen ist.
  • Der Anker 11 nimmt mit dem unteren Vorsprung 14 die Kontaktfeder 4 in Öffnungsrichtung des Relais 1, d.h. nach oben, und mit dem oberen Vorsprung 15 mittels der zusätzlichen Blattfeder 16 die Kontaktfeder 4 in Schließrichtung des Relais 1, d.h. nach unten, mit. Mit anderen Worten ist die Kontaktfeder 4 mit dem Anker 11 in Öffnungs- und Schließrichtung bewegungsgekoppelt. Die Kontaktfeder 4 ist als eine mehrschichtige Blattfeder mit einem seitlich aus ihrer Ebene vorstehenden Bogenabschnitt 17 ausgebildet.
  • Zum Schalten des Relais 1 wird das Magnetfeld der Magnetspule 9 umgepolt, wodurch der Anker 11 verschwenkt und dadurch die Kontaktfeder 4 ausgelenkt wird. In der geschlossenen Relaisposition (Fig. 1 a) ist die Kontaktfeder 4 durch den oberen Vorsprung 15 des nach unten geschwenkten Arms 11a nach unten bis zur Anlage ihres Kontaktknopfes 6 an den Kontaktknopf 8 des unteren Relaiskontakts 3 ausgelenkt. Der Anpressdruck des Kontaktknopfes 6 an den Kontaktknopf 8 des unteren Relaiskontakts 3 ist durch die Druckkraft der vom Anker 11 zusammengedrückten Blattfeder 16 gegeben. In der geschlossenen Relaisposition wirkt die Blattfeder 16 der Auslenkung der Kontaktfeder 4 in Öffnungsrichtung entgegen, was zu einem prellreduzierten Schließen des Relais 1 führt. In der offenen Relaisposition ist die Kontaktfeder 4 durch den unteren Vorsprung 14 des nach oben geschwenkten Arms 11a nach oben ausgelenkt und dadurch der Kontaktknopf 6 vom Kontaktknopf 8 des unteren Relaiskontakts 3 abgehoben.
  • Die Blattfeder 16 ist durch einen Knick in einen befestigungsseitigen hinteren Federabschnitt 16a und einen zur Kontaktfeder 4 hin abgewinkelten vorderen Federabschnitt 16b unterteilt. Wie die Fign. 2a und 2b zeigen, wirkt beim Schließen des Relais 1 der obere Vorsprung 15 des Ankers 11 zunächst auf den hinteren Federabschnitt 16a und anschließend auf den abgewinkelten vorderen Federabschnitt 16b. Über den Winkel zwischen den beiden Federabschnitten 16a, 16b kann die Federcharakteristik der beiden Federabschnitte 16a, 16b jeweils unterschiedlich vorgegeben werden.
  • Vom Einzelkontaktrelais 1 unterscheidet sich das in Fig. 4 gezeigte Doppelkontaktrelais 1' dadurch, dass hier zwei parallele Kontaktfedern 4a, 4b vorgesehen sind. Jede Kontaktfeder 4a, 4b trägt am freien Ende 5a, 5b einen Kontaktknopf 6a, 6b, der mit einem Kontaktknopf 8a, 8b des unteren Relaiskontakts 3 zusammenwirkt. Die beiden Kontaktfedern 4a, 4b sind analog zum Einfachkontaktrelais 1 in Auslenkrichtung 13 zwischen einem oberen und einem unteren Vorsprung des Ankers 11 angeordnet und werden durch die Drehbewegung des Ankers 11 gemeinsam nach unten in die geschlossene Relaisposition oder nach oben in die offene Relaisposition ausgelenkt.

Claims (4)

  1. Relais (1; 1') mit mindestens einer, jeweils den Stromkreis zwischen einem ersten und einem zweiten Relaiskontakt (2, 3) schließenden oder unterbrechenden Kontaktfeder (4; 4a, 4b), deren eines Ende jeweils leitend mit dem ersten Relaiskontakt (2) verbunden ist und über deren anderes, freies Ende (5; 5a, 5b) der Stromkreis in einer ersten Relaisposition der Kontaktfeder (4; 4a, 4b) geschlossen oder in einer zweiten Relaisposition der Kontaktfeder (4; 4a, 4b) unterbrochen ist, und mit einem Magnetantrieb (7) zum Auslenken der Kontaktfeder (4; 4a, 4b) in die jeweilige Relaisposition, wobei der Magnetantrieb (7) eine umpolbare Magnetspule (9) und einen einen Permanentmagneten aufweisenden Anker (11) aufweist, der an der Magnetspule (9) zwischen zwei Schaltstellungen verschwenkbar gehalten ist, und wobei die mindestens eine Kontaktfeder (4; 4a, 4b) in ihrer Auslenkrichtung (13) vom Anker (11) sowohl untergriffen als auch übergriffen ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die mindestens eine Kontaktfeder (4; 4a, 4b) in Richtung auf ihre geschlossene Relaisposition mittels einer an der Kontaktfeder (4) befestigten Zusatzfeder (16) mit dem Anker (11) bewegungsgekoppelt ist.
  2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (11) einen radial zu seiner Schwenkachse abstehenden Arm (11a) mit zwei Vorsprüngen (14, 15) aufweist, zwischen denen das freie Ende (5; 5a, 5b) der mindestens einen Kontaktfeder (4; 4a, 4b) angeordnet ist.
  3. Relais nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzfeder (16) einen befestigungsseitigen, ersten Federabschnitt (16a) und einen, insbesondere zur mindestens einen Kontaktfeder (4; 4a, 4b) hin, abgewinkelten zweiten Federabschnitt (16b) aufweist.
  4. Relais nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (11) an zwei Jochschenkeln (10) der Magnetspule (9) verschwenkbar gehalten ist.
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