WO2011012391A1 - Anschlussvorrichtung für eine spule eines elektromagnetischen schaltgeräts - Google Patents

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Peter Schlegl
Alexander Keintzel
Rolf Weinhold
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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    • H01H1/5822—Flexible connections between movable contact and terminal
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01R13/2407—Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted characterized by the resilient means
    • H01R13/2421—Contacts for co-operating by abutting resilient; resiliently-mounted characterized by the resilient means using coil springs

Definitions

  • the invention relates to a connection device for a coil of an electromagnetic switching device having a contact-containing switching region and a drive region having an armature, a coil and a yoke, wherein the contacts of the switching region are in operative connection with the drive region.
  • connection device Such a connection device is known from EP 0 394 833.
  • This connection device comprises a connection base which is mounted on the coil body and a connection plate which encloses an electrically conductive plate and has a first end region with a first bent region and a second end region with a second bent region. Both areas are connected via a central area.
  • the first bent portion is provided with a Anwickelux to connect the connection plate with the excitation coil.
  • the second end portion includes means for connecting the terminal plate to the outer conductor.
  • the first bent portion is perpendicular to the middle portion of the terminal plate, and the first and second bent portions each include first and second projections.
  • the connection device comprises a device for attaching the connection plate to the connection base.
  • This consists in a first recess formed in the terminal base to receive the first bent portion and a second recess in the terminal base for receiving the second bent portion. Projections on the surface of the bent portions, which are perpendicular to the central region, are formed such that a firm attachment of the bent portions in the
  • connection device for connecting an end portion of a coil with an outer conductor can be removed, wherein the exciter coil is mounted on a bobbin, comprising a first attachment mandrel with a recess.
  • this connection device has a fastening for receiving a contact piece.
  • EP 0 860 016 Bl describes a bobbin with an exciter coil, which is part of an electromagnetic
  • the Switching member is, wherein on a flange of the bobbin, a connection device is mounted with terminals, via the outer conductor can be connected to the end portions of the exciting coil.
  • the connecting device comprises a plate with a first fastening mandrel, which has a first recess, and a second fastening mandrel with a second recess and optionally with a third recess, which merges into a breakthrough.
  • the connecting device includes an at least partially electrically conductive connection plate which has a first bent region at the end and a second region which is bent toward the same side.
  • connection plate can be provided with a connection screw via a borehole or, on its side facing away from the bent regions, can have a protruding tongue which carries a spring clip for connecting the outer conductor.
  • the connection plate is inserted over its bent areas in the first recess and in the second or third recess.
  • the first bent portion is provided with a Anwickelstatt and end-like tooth-like, in order to obtain a tight fit when inserted into the first recess of the first mounting mandrel.
  • the disadvantage of the exemplary embodiments of coil connections in an electromagnetic switching device known from the prior art is that the contacting between Drive range and bobbin by a rigid element, such as a pin, is achieved, which does not compensate for the dynamics of the drive unit, so that the surfaces of the joints can be damaged by switching movements.
  • the object of the present invention is to provide a connecting device for a coil of an electromagnetic switching device, which allows a secure electrical contact between the coil and the drive region and thereby produces a lower material wear during switching operations.
  • connection device with the features of claim 1.
  • the contacting of the coil contact to the drive unit AC / DC
  • connection and drive neutral can be designed connection and drive neutral.
  • the formflexible connection element according to the invention is thus compensating way and may preferably be designed as a compression spring or a leaf spring. These spring elements are preferably tolerance compensating and compensating path.
  • the drive region contacts the connection element via a pin with a wavy contour. Due to this form a smooth assembly, high tolerance insensitivity of the parts and a very secure hold of the spring under all tolerance positions can be guaranteed.
  • a light and secure mounting of the spring is particularly advantageous if the switching and drive unit is separated for a bobbin change. Both during installation and repair of the device as well as the bobbin change, a smooth and secure functionality of the connecting element according to the invention is ensured.
  • a further particular advantage is that the movement between the switching and drive unit resulting from the dynamics of the switching unit is compensated by the contact between coil terminal and coil.
  • the connecting device according to the invention for a coil of an electromagnetic switching device enables a secure electrical contact between the coil connection and the drive unit, wherein the flexibility of this device means that the material wear during switching operations is minimized.
  • the connecting element according to the invention is kept neutral in terms of connection technology and the drive technology, that is, with the use of this element is a variant reduction connected. Due to the insensitivity to the tolerance levels of the individual parts in the insertion direction, an exact positioning of the modules relative to one another during assembly is no longer necessary. This has the advantage that the surfaces to be contacted can be geometrically kept very simple.
  • FIG. 1 shows a sectional view of a coil connection according to the invention of an electromagnetic switching device
  • FIG. 2 is a sectional view of an electrically conductive connection pin
  • Fig. 3 in a sectional view of the connection pin of FIG. 2 with formflexiblem connection element.
  • Fig. 1 shows a coil terminal 1 according to the invention, which is preferably designed in two parts and an electrically conductive terminal pin 2 and a formflexibles connection element 3, preferably a pressure or leaf spring.
  • the formflexible connection element 3 is plugged onto the electrically conductive connection pin 2.
  • This two-part coil connection is arranged in a housing upper part 4. Below the upper housing part 4, a coil 5 is arranged.
  • the coil 5 has two electrically conductive connection plates 6, 7, which allow direct contact with the form-flexible connection elements 3.
  • the direct contact is made by support, since the spring elements used are under tension and so always a reliable support contact is ensured.
  • a contact bridge carrier 8 is arranged for the contact system of the switching area.
  • the coil terminals 1 are installed between housing guides 9, 10, which serve in particular to align the form-flexible connection elements 3.
  • 2 shows an electrically conductive connection pin 2 with a preferably wave-shaped connection contour 11 for the form-flexible connection element 3.
  • connection element 3 the coil terminal 1 according to the invention of electrically conductive terminal pin 2 and attached formflexiblen connection element 3 is shown. Due to the wave-shaped connection contour 11, the connection element 3 a slightly curved course, which is adjustable in the installed state by the housing guide 9, 10.
  • connection device for a coil of an electromagnetic switching device enables reliable electrical contacting between the coil connection and the drive unit, wherein the shape flexibility of this device results in minimizing material wear during switching operations.
  • the connecting element according to the invention is kept neutral with respect to the connection technology and the drive technology, that is, with the use of this element, a variant reduction is connected. Due to the insensitivity to the tolerance layers of the individual parts in the insertion direction accurate positioning of the modules to each other during assembly is no longer necessary. This has the advantage that the surfaces to be contacted can be geometrically kept very simple.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anschlussvorrichtung für eine Spule (5) eines elektromagnetischen Schaltgeräts mit einem Kontakte aufweisenden Schaltbereich und einem Antriebsbereich, der einen Anker, eine Spule sowie ein Joch aufweist, wobei die Kontakte des Schaltbereichs mit dem Antriebsbereich in Wirkverbindung stehen. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Kontaktierung zwischen Antriebsbereich und Spule (5) über ein formflexibles Anschlusselement (3) ausgebildet ist.

Description

Beschreibung
Anschlussvorrichtung für eine Spule eines elektromagnetischen Schaltgeräts
Die Erfindung betrifft eine Anschlussvorrichtung für eine Spule eines elektromagnetischen Schaltgeräts mit einem Kontakte aufweisenden Schaltbereich und einem Antriebsbereich, der einen Anker, eine Spule sowie ein Joch aufweist, wobei die Kontakte des Schaltbereichs mit dem Antriebsbereich in Wirkverbindung stehen.
Eine derartige Anschlussvorrichtung ist aus der EP 0 394 833 bekannt. Diese Anschlussvorrichtung umfasst eine Anschlussba- sis, die auf dem Spulenkörper angebracht ist sowie eine Anschlussplatte, die eine elektrisch leitfähige Platte einschließt und einen ersten Endbereich mit einem ersten gebogenen Bereich und einen zweiten Endbereich mit einem zweiten gebogenen Bereich aufweist. Beide Bereiche sind über einen Mittelbereich verbunden. Dabei ist der erste gebogene Bereich mit einem Anwickelstift versehen, um die Anschlussplatte mit der Erregerspule zu verbinden. Der zweite Endbereich umfasst eine Einrichtung zum Verbinden der Anschlussplatte mit dem äußeren Leiter. Der erste gebogene Bereich steht senkrecht zum mittleren Bereich der Anschlussplatte, und der erste und zweite gebogene Bereich umfassen jeweils einen ersten und zweiten Vorsprung. Weiterhin umfasst die Anschlussvorrichtung eine Einrichtung zum Anbringen der Anschlussplatte an der Anschlussbasis. Diese besteht in einer ersten Aussparung, die in der Anschlussbasis ausgebildet ist, um den ersten gebogenen Bereich aufzunehmen sowie einer zweiten Aussparung in der Anschlussbasis zur Aufnahme des zweiten gebogenen Bereichs. Vorsprünge auf der Oberfläche der gebogenen Bereiche, die senkrecht zum Mittelbereich stehen, sind derart ausgebildet, dass eine feste Befestigung der gebogenen Bereiche in den
Aussparungen erreicht wird. Der Mittelbereich wird in einer Nut der Anschlussbasis aufgenommen. Aus der DE 91 10 706 Ul ist eine Anschlussvorrichtung zum Verbinden eines Endbereichs einer Spule mit einem äußeren Leiter entnehmbar, wobei die Erregerspule auf einem Spulenkörper angebracht ist, umfassend einen ersten Befestigungs- dorn mit einer Ausnehmung. Außerdem weist diese Anschlussvorrichtung eine Befestigung zur Aufnahme eines Kontaktstückes auf. Es besteht hier die Möglichkeit der wahlweisen Aufnahme verschiedener Anschlüsse, unter Einsatz einer Automatenfertigung .
Die EP 0 860 016 Bl beschreibt einen Spulenkörper mit einer Erregerspule, der Bestandteil eines elektromagnetischen
Schaltteils ist, wobei an einem Flansch des Spulenkörpers eine Anschlussvorrichtung mit Anschlüssen angebracht ist, über die äußere Leiter mit den Endbereichen der Erregerspule verbunden werden können. Die Anschlussvorrichtung umfasst eine Platte mit einem ersten Befestigungsdorn, der eine erste Ausnehmung aufweist, sowie einen zweiten Befestigungsdorn mit einer zweiten Ausnehmung sowie wahlweise mit einer dritten Ausnehmung, die in einen Durchbruch übergeht. Weiterhin gehört zur Anschlussvorrichtung eine zumindest teilweise elektrisch leitende Anschlussplatte, die endseitig einen ersten abgebogenen Bereich aufweist sowie einen zweiten zur selben Seite hin abgebogenen Bereich. Die Anschlussplatte kann mit einer Anschlussschraube über ein Bohrloch versehen sein oder auf ihrer den abgebogenen Bereichen abgewandten Seite eine abstehende Zunge aufweisen, die eine Federklemme zum An- schluss des äußeren Leiters trägt. Die Anschlussplatte steckt über ihre abgebogenen Bereiche in der ersten Ausnehmung und in der zweiten beziehungsweise dritten Ausnehmung. Der erste abgebogene Bereich ist mit einem Anwickelstift versehen und endseitig zahnartig ausgeprägt, um beim Einstecken in die erste Ausnehmung des ersten Befestigungsdorns einen festen Sitz zu erhalten.
Der Nachteil, der aus dem Stand der Technik bekannten Ausführungsbeispiele für Spulenanschlüsse in einem elektromagnetischen Schaltgerät besteht darin, dass die Kontaktierung zwi- sehen Antriebsbereich und Spulenkörper durch ein starres Element, wie zum Beispiel einen Pin, erreicht wird, das die Dynamik der Antriebseinheit nicht kompensiert, so dass die Oberflächen der Verbindungsstellen durch Schaltbewegungen be- schädigt werden können.
Demgemäß besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Anschlussvorrichtung für eine Spule eines elektromagnetischen Schaltgeräts zu schaffen, die eine sichere elektrische Kontaktierung zwischen der Spule und dem Antriebsbereich ermöglicht und dabei einen geringeren Materialverschleiß bei Schaltvorgängen produziert.
Diese Aufgabe wird durch eine Anschlussvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen, welche einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind der Gegenstand der abhängigen Ansprüche . Die erfindungsgemäße Anschlussvorrichtung für eine Spule eines elektromagnetischen Schaltgerätes mit einem Kontakte aufweisenden Schaltbereich und einem Antriebsbereich, der einen Anker, eine Spule sowie ein Joch aufweist, wobei die Kontakte des Schaltbereichs mit dem Antriebsbereich in Wirkverbindung stehen, zeichnet sich dadurch aus, dass die Kontaktierung zwischen Antriebsbereich und Spule über ein formflexibles Anschlusselement ausgebildet ist. Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kontaktierung des Spulenkontaktes zur Antriebseinheit (AC/DC) durch ein zusätzliches Element gelöst wird, welches die Dynamik der Antriebseinheit kompensiert.
Dieses Element kann anschluss- und antriebsneutral ausgeführt sein. Das erfindungsgemäße formflexible Anschlusselement ist somit Weg ausgleichend und kann vorzugsweise als Druckfeder oder als Blattfeder ausgebildet sein. Diese Federelemente sind vorzugsweise Toleranz ausgleichend und Weg kompensierend. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform kontaktiert der Antriebsbereich das Anschlusselement über einen Pin mit wellenförmiger Kontur. Auf Grund dieser Form kann eine leichtgängige Montage, große Toleranzunempfindlichkeit der Teile und ein sehr sicherer Halt der Feder unter allen Toleranzlagen gewährleistet werden. Eine leichte und montagesichere Aufnahme der Feder ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Schalt- und Antriebseinheit für einen Spulenwechsel getrennt wird. Sowohl bei der Montage und Reparatur des Gerä- tes als auch beim Spulenwechsel, ist eine leichtgängige und sichere Funktionalität des erfindungsgemäßen Anschlusselementes gewährleistet. Ein weiterer besonderer Vorteil besteht darin, dass die durch die Dynamik der Schalteinheit entstehende Bewegung zwischen Schalt- und Antriebseinheit durch die Kontaktierung zwischen Spulenanschluss und Spule kompensiert werden .
Die erfindungsgemäße Anschlussvorrichtung für eine Spule eines elektromagnetischen Schaltgeräts ermöglicht eine sichere elektrische Kontaktierung zwischen Spulenanschluss und Antriebseinheit, wobei die Formflexibilität dieser Vorrichtung dazu führt, dass der Materialverschleiß bei Schaltvorgängen minimiert wird. Zudem ist das erfindungsgemäße Verbindungselement hinsichtlich der Anschlusstechnik und der Antriebs- technik neutral gehalten, das heißt, mit der Verwendung dieses Elementes ist eine Variantenreduzierung verbunden. Auf Grund der Unempfindlichkeit gegenüber den Toleranzlagen der Einzelteile in Steckrichtung ist eine genaue Positionierung der Baugruppen zueinander bei der Montage nicht mehr notwen- dig. Damit ist der Vorteil verbunden, dass die zu kontaktierenden Flächen geometrisch sehr einfach gehalten werden können .
Weitere Vorteile und Ausführungen der Erfindung werden nach- folgend anhand von Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnung erläutert.
Dabei zeigen schematisch: Fig. 1 in einer Schnittdarstellung einen erfindungsgemäßen Spulenanschluss eines elektromagnetischen Schaltgeräts; Fig. 2 in einer Schnittdarstellung einen elektrisch leitenden Anschlusspin;
Fig. 3 in einer Schnittdarstellung den Anschlusspin nach Fig. 2 mit formflexiblem Anschlusselement.
Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Spulenanschluss 1, der vorzugsweise zweiteilig ausgeführt ist und einen elektrisch leitenden Anschlusspin 2 sowie ein formflexibles Anschlusselement 3, vorzugsweise eine Druck- oder Blattfeder aufweist. Das formflexible Anschlusselement 3 ist auf den elektrisch leitenden Anschlusspin 2 aufgesteckt. Dieser zweigeteilte Spulenanschluss ist in einem Gehäuseoberteil 4 angeordnet. Unterhalb vom Gehäuseoberteil 4 ist eine Spule 5 angeordnet. Die Spule 5 weist zwei elektrisch leitende Anschlussplatten 6, 7 auf, die den direkten Kontakt mit den formflexiblen Anschlusselementen 3 ermöglichen. Der direkte Kontakt erfolgt durch Auflage, da die verwendeten Federelemente unter Spannung stehen und so immer ein zuverlässiger Auflagekontakt gewährleistet ist. Zwischen den Spulenanschlüssen 1 ist ein Kontaktbrückenträger 8 für das Kontaktsystem des Schaltbereichs angeordnet. Die Spulenanschlüsse 1 sind zwischen Gehäuseführungen 9, 10 verbaut, die insbesondere dazu dienen, die formflexiblen Anschlusselemente 3 auszurichten. Fig. 2 zeigt einen elektrisch leitenden Anschlusspin 2 mit einer vorzugsweise wellenförmig ausgebildeten Anschlusskontur 11 für das formflexible Anschlusselement 3.
In Fig. 3 ist der erfindungsgemäße Spulenanschluss 1 aus elektrisch leitendem Anschlusspin 2 und aufgestecktem formflexiblen Anschlusselement 3 gezeigt. Durch die wellenförmig ausgebildete Anschlusskontur 11 weist das Anschlusselement 3 einen leicht gebogenen Verlauf auf, der im verbauten Zustand durch die Gehäuseführung 9, 10 regulierbar ist.
Die erfindungsgemäße Anschlussvorrichtung für eine Spule ei- nes elektromagnetischen Schaltgerätes ermöglicht eine sichere elektrische Kontaktierung zwischen Spulenanschluss und Antriebseinheit, wobei die Formflexibilität dieser Vorrichtung dazu führt, dass der Materialverschleiß bei Schaltvorgängen minimiert wird. Zudem ist das erfindungsgemäße Verbindungs- element hinsichtlich der Anschlusstechnik und der Antriebstechnik neutral gehalten, das heißt, mit der Verwendung dieses Elementes ist eine Variantenreduzierung verbunden. Auf Grund der Unempfindlichkeit gegenüber den Toleranzlagen der Einzelteile in Steckrichtung ist eine genaue Positionierung der Baugruppen zueinander bei der Montage nicht mehr notwendig. Damit ist der Vorteil verbunden, dass die zu kontaktierenden Flächen geometrisch sehr einfach gehalten werden können .

Claims

Patentansprüche
1. Anschlussvorrichtung für eine Spule (5) eines elektromagnetischen Schaltgeräts mit einem Kontakte aufweisenden
Schaltbereich und einem Antriebsbereich, der einen Anker, eine Spule (5) sowie ein Joch aufweist, wobei die Kontakte des Schaltbereichs mit dem Antriebsbereich in Wirkverbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktierung zwischen Antriebsbereich und Spule (5) über ein formflexibles An- Schlusselement (3) ausgebildet ist.
2. Anschlussvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlusselement (3) eine Druckfeder ist.
3. Anschlussvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlusselement (3) eine Blattfeder ist.
4. Anschlussvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlusselement (3) Toleranz ausgleichend ausgebildet ist.
5. Anschlusselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlusselement (3) Weg kompensierend ausgebildet ist.
6. Anschlusselement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsbereich das Anschlusselement (3) über einen Anschlusspin (2) mit wellenförmiger Kontur (11) kontaktiert.
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