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Title:
ELECTROMAGNETIC RELAY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1991/007770
Kind Code:
A1
Abstract:
In the relay described, the magnet system is fixed in the upper zone of a lid-like housing, and the contact system (8) is inserted into the housing, through the open underside of the housing, far enough for the contact (91, 92) to close when the magnet system is in the excited state. Following further insertion by a given excess distance, the edge (82a) of the contact system (8) is connected to the housing (1) without a stop. This enables manufacturing variations to be compensated for during assembly, obviating the need for subsequent adjustment of the contact system.

Inventors:
SCHEDELE HELMUT (DE)
Application Number:
PCT/DE1989/000722
Publication Date:
May 30, 1991
Filing Date:
November 16, 1989
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
International Classes:
H01H49/00; H01H50/04; H01H50/64; (IPC1-7): H01H49/00; H01H50/04
Foreign References:
DE1765217A11971-07-15
EP0213065A21987-03-04
FR2352469A11977-12-16
Other References:
See also references of EP 0502842A1
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Claims:
Patentansprüche
1. Elektromagnetisches Relais mit einem kappenförmigen Gehäuse (1), das zur Anschlußseite des Re lais offen ist, einem im oberen, geschlossenen Bereich des Gehäuses (1) ange¬ ordneten Magnetsystem mit Spule (2) und Anker (6) und einem im unteren, offenen Bereich des Gehäuses angeordneten Kontaktsystem (8), welches in einem Träger (81) aus Isolier stoff mindestens ein über ein Betätigungsorgaπ (7) mit dem An¬ ker (6) in Wirkverbindung stehendes bewegliches Kontaktelemeπt (91) aufweist, wobei der Träger (81) die offene Seite des Ge¬ häuses (1) nach unten zumindest teilweise schließt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß jedes bewegliche Koπtaktelement (91) sich im wesentlichen parallel zur Anschlußebene erstreckt und in einer dazu senk¬ rechten Richtung betätigbar ist, daß das Magnetsystem (2, 3, 4, 5) unmittelbar im Gehäuse (1) verankert ist und daß der Träger (81) des Kontaktsystems (8) in einer Führung (12) des Gehäuses (1) parallel zur Betätigungsrichtung ohne Anschlag geführt und in einer frei einstellbaren Einschiebe¬ position mit dem Gehäuse verbunden ist.
2. Relais nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß der Träger (81) einen im wesentlichen plattenförmigen Sockelteil (82) mit umlaufendem Führungsrand (82a) und auf dem Sockelteil (82) einen Befestigungsblock (83) für seitlich in Aufnahmeschlitze (85) einsteckbare Kontaktfe dem (91, 92) aufweist.
3. Relais nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Träger (81) zum Magnetsystem hin eine Isolierwaπd (84) besitzt, welche die Kontaktelemente mit Ausnahme einer Durchgriffsstelle für das Betätigungsorgaπ (7) abschirmt.
4. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Führung für das Magnet¬ system durch einen abgesetzten Randbereich (12) des Gehäuses (1) gebildet wird.
5. Verfahren zur Montage eines Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zunächst das Magnetsystem (2, 3, 4, 5, 6) mit dem Befesti¬ gungsorgan (7) im Gehäuse (1) verankert wird, daß dann das Kontaktsystem (8) in das offene Gehäuse (1) einge¬ schoben wird, bis bei erregtem Magnetsystem der Kontakt (91, 92) bzw. die Kontakte geschlossen ist bzw. sind und daß dann der Träger (81) des Kontaktsystems mit dem Gehäuse (1) verbun¬ den wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß das Kontaktsystem (8) nach dem Schlie¬ ßen der Kontakte um einen vorgegebenen Betrag weiter eingescho¬ ben und erst dann mit dem Gehäuse (1) verbunden wird.
Description:
Elektromagnetisches Relais

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais mit einem kappenförmigen Gehäuse, das zur Anschlußseite des Relais offen ist, einem im oberen, geschlossenen Bereich des Gehäuses ange¬ ordneten Magnetsystem mit Spule und Anker und mit einem im un¬ teren, offenen Bereich des Gehäuses angeordneten Kontaktsystem, welches in einem Träger aus Isolierstoff mindestens ein über ein Betätigungsorgan mit dem Anker in Wirkverbindung stehendes bewegliches Kontaktelement aufweist, wobei der Träger die offe¬ ne Seite des Gehäuses nach unten zumindest teilweise schließt.

Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Montage eines derartigen Relais.

Bei bekannten Relais dieser Art sind in der Regel Magnetsystem und Kontaktsystem in festem Abstand einander zugeordnet. Bei¬ spielsweise ist in DE-85 24 259-U1 das Magnetsystem über sein Joch fest mit einem U-förmigen Grundkörper des Kontaktsystems verbunden, so daß durch die Konstruktion auch die Positionen und gegenseitigen Abstände des Ankers und der beweglichen Kon- taktelemente festgelegt sind. Fertigungstoleranzen der Einzel¬ teile müssen also nach der Verbindung von Magnetsystem und Kon¬ taktsystem durch entsprechende Justierung der Kontaktelemente bzw. des Ankers kompensiert werden. Erst dann wird das gesamte Relaissystem gemeinsam in die Gehäusekappe eingeschoben.

Bei einem anderen bekannten Relais, welches in der DE-26 22 133 beschrieben ist, ist das Magnetsystem zwar an der Innenseite eines kappenförmigen Gehäuseteils festgeklebt. Auch in diesem Fall ist jedoch das Kontaktsystem mit seinen Abständen fest an das Magnetsystem gekoppelt, da es unmittelbar über Isolier¬ stoffblöcke auf dem Magnetsystem, nämlich dem Joch, befestigt ist. Auch in diesem Fall ist somit eine eigene Justierung der Kontakte vor dem Zusammenbau notwendig.

Ziel der Erfindung ist es, bei einem Relais mit dem eingangs genannten Aufbau αie Konstruktion so vorzusehen, daß Ferti¬ gungstoleranzen bereits durch den Zusammenbau des Relais be¬ rücksichtigt werden können, also eine Justierung als eigener Arbeitsgang nicht erforderlich ist.

Erfindungsgemäß wird dieses Ziel bei einem derartigen Relais damit erreicht, daß jedes bewegliche Kontaktelement sich im we¬ sentlichen parallel zur Anschlußebeπe erstreckt und in einer dazu senkrechten Richtung betätigbar ist, daß das Magnetsystem unmittelbar im Gehäuse verankert ist und daß der Träger des Kontaktsystems in einer Führung des Gehäuses parallel zur Betä¬ tigungsrichtung ohne Anschlag geführt und in einer frei ein¬ stellbaren Einschiebeposition mit dem Gehäuse verbunden ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Relais werden also das Magnetsystem und das Kontaktsystem nicht konstruktiv und damit toleranzbe¬ haftet zueinander festgelegt, sondern lediglich das Magnetsy¬ stem wird im Gehäuse fest verankert, während das Kontaktsystem durch die Führung im Gehäuse noch während der Montage auf den gewünschten Abstand gebracht und an einer nicht fest vorgegebe¬ nen Position befestigt wird. Damit können bei der Montage Fer¬ tigungstoleranzen eliminiert werden. Die Befestigung erfolgt beispielsweise durch eine Klemm- oder Klebeverbindung, durch Ultraschallverschweißung oder auf sonstige Weise. Wichtig ist jedenfalls, daß die Verbindung nicht an einem fest vorgegebenen Anschlag in Betätigungsrichtung erfolgt.

In einer vorteilhaften Ausführungsform besitzt der Träger des Kontaktsystems einen im wesentlichen plattenförmigen Sockelteil mit umlaufenden Führungsrand und einem einstückig auf dem Sok- kelteil angeformten Befestigungsblock für seitlich in Aufnahme¬ schlitze einsteckbare Kontaktfedern. Zum Magnetsystem hin kann der Träger außerdem einen isolierenden, einstückig angeformten Deckelteil besitzen, welcher die Kontaktelemente mit Ausnahme einer Durchgriffsstelle für das Betätigungsorgan abschirmt.

Die Erfindung ist aber auch anwendbar auf ein Kontaktsystem, bei dem die Kontaktelemente in den Träger eingebettet oder auf andere Weise eingesetzt sind.

Bei einem erfinαungsgemäßen Verfahren zur Montage des beschrie¬ benen Relais wird zunächst das Magnetsystem im Grundkörper ver¬ ankert, beispielsweise eingeklebt, danach wird das Kontaktsy¬ stem in den offenen Grundkörper eingeschoben, bis bei erregtem Magnetsystem der Kontakt bzw. die Kontakte schließen, und schließlich wird vorzugsweise bei nicht mehr erregtem Magnetsy¬ stem das Kontaktsystem um einen vorgegebenen Betrag weiter ein¬ geschoben, um einem bestimmten Überhub bzw. eine bestimmte Ab- brandsicherheit zu gewährleisten, wonach dann endlich der Trä¬ ger mit dem Gehäuse verbunden wird.

Nachfolgend wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel an¬ hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Figur 1 ein erfindungsgemäß gestaltetes Relais im Längsschnitt,

Figuren 2 bis 5 weitere Schnittansichten des in Figur 1 gezeig¬ ten Relais und

Figur 6 das Kontaktsystem aus Figur 1 in Explosionsdarstellung.

Das in den Figuren 1 bis 5 gezeigte Relais besitzt ein Gehäuse 1 in Form einer Schutzkappe, deren offene Seite nach unten, al¬ so zur Einbauebene des Relais weist. Im oberen Bereich, also im geschlossenen Teil des Gehäuses 1, ist ein Magnetsystem ange- ordnet, bestehend aus einer Spulenwicklung 2 auf einem Spulen¬ körper 3, einem axial durch die Spule verlaufenden Kern 4 und einem winkelförmigen Joch 5, welches mit einem senkrecht ver¬ laufenden Schenkel 51 mit dem Kern 4 verbunden ist und sich mit einem waagerecht unterhalb der Spule verlaufenden Schenkel 52 parallel zur Spulenachse und zur Achse des Kerns erstreckt. Das freie Ende des Kerns 4 bildet eine Polplatte 41, welcher ein Anker 6 in Form einer ferromagnetischen Platte gegenübersteht.

Der Anker 6 ist mit einem Betätigungsorgan 7 zu einer festen Ankereinheit verbunden. Dabei ist der Anker 6 in eine Seiten¬ wand 71 des Betätigungsorgans eingebettet oder eingeklebt, der¬ art, daß im wesentlichen nur die Polfläche 61, der Kernpolplat- te 41 gegenüberliegend, freiliegt. Für die Verbindung zwischen Anker und Betätigungsorgan sind natürlich auch andere Befesti¬ gungsverfahren, wie Ultraschallverschweißen und dergleichen, anwendbar. Die Seitenwand 71 des Betätiguπgsorgaπs 7 setzt sich in eine umlaufende Wand 72 fort und bildet damit eine nach oben offene, das Magnetsystem teilweise umschließende Wanne 73. Au¬ ßerdem bildet das Betätigungsorgaπ auch zur Unterseite hin eine umlaufende Wand 74, welche somit eine nach unten offene Wanne

75 bildet, die ein Kontaktsystem 8 teilweise umschließt. Beide Wannen 75 und 73 sind durch einen gemeinsamen Boden bzw. eine Trennwand 76 gegeneinander abgegrenzt, wodurch das Kontaktsy¬ stem 8 von der Spule und vom Joch isoliert ist. Die Trennwand

76 verläuft im wesentlichen parallel zur Spulenachse und senk¬ recht zum Anker 6. Sie bildet somit den zweiten Schenkel einer aus dem Anker 6 und dem Betätigungsorgan 7 gebildeten Winkelan- kereinheit. Durch die umlaufenden Seiteπwände 72 und 74 ist das Betätigungsorgaπ auch genügend versteift, so daß es sich bei Betätigung nicht durchbiegt. Die Seitenwände 72 und 74 ergeben außerdem im Vergleich zu den Gesamtabmessungen des Relais sehr lange Luft- und Kriechstrecken zwischen dem Koπtaktsystem 8 und der Spule 2 bzw. auch den metallischen Teilen des Magnetkrei¬ ses.

Das Kontaktsystem ist im vorliegenden Fall auf einem isolieren¬ den Träger 81 aufgebaut, der einstückig aus einem plattenförmi- gen Sockelteil 82, einem Befestigungsblock 83 und einem Deckel¬ teil 84 besteht. In den Befestigungsblock 83 sind von beiden Seiten jeweils Aufnahmeschlitze 85 eingeformt (in Figur 6 nur an einer Seite zu sehen), in welche eine Kontaktfeder 91 mit einem gefalteten Befestigungsteil 92 sowie eine Gegenkontaktfe- der 93 mit einem gefalteten Befestigungsteil 94 eingesteckt sind. Jedes der Kontaktelemente 91 und 93 besitzt einen durch Faltung des Federblechs gebildeten Anschlußstachel 95 bzw. 96.

Durch das Falten erhält der Befestigungsteil 92 bzw. 94 jeweils die für die Steckbefestigung erforderliche Dicke und Stabili¬ tät, wobei die übereinander liegenden Abschnitte nach Bedarf auch durch eine Schweißung 98 verbunden sein können. Der umge- bogene Abschnitt bildet außerdem jeweils eine überstehende Kan¬ te 99 , an der ein Montagewerkzeug zum Einpressen des jeweiligen Kontaktelementes 91 bzw. 93 in den Träger 81 angesetzt werden kann.

Die Kontaktfeder 91 ist außerhalb ihrer Einspannstelle frei be¬ weglich. An ihrem freien Ende 97 wird sie über einen Betäti- gungspimpel 77 des Betätigungsorgans 7 entsprechend der Schalt¬ bewegung des Ankers betätigt. Der Deckelteil 84 des Trägers 81 bildet eine zusätzliche Isolierwand zwischen dem Kontaktsystem und dem Magnetsystem, wobei lediglich das freie Ende 97 der

Koπtaktfeder 91 zum Zwecke der Betätigung vorsteht. Soweit eine dritte Isolierschicht zusätzlich zu der Trennwand 76 und dem Deckelteil 84 erforderlich ist, kann auf letzteres eine zusätz¬ liche Folie 86 aufgelegt bzw. aufgeklebt werden, wie sie in Fi- gur 1 angedeutet, in Figur 6 jedoch nicht gezeigt ist.

Wenn der Deckelteil 84 aus Funktionsgründen kleiner ausgeführt

« werden muß, ist es zweckmäßig, eine oder mehrere Folien auf die Trennwand 76 aufzubringen. Auch ist es möglich, die Trennwand 76 durch Zwischenräume so zu gestalten, daß mindestens drei Isolierwände entstehen.

Anstelle des im Beispiel gezeigten einen Schließers kann natür¬ lich auch ein beliebiger anderer Federsatz in dem Relais ver- wendet werden, beispielsweise ein Öffner, ein Umschalter oder auch ein Federsatz mit mehreren Einheiten.

Bei der Montage des Relais wird zunächst die komplette Anker¬ einheit, bestehend aus dem Anker 6 und dem Betätigungsorgan 7, auf das Magnetsystem aufgesetzt, wobei eine am Anker angeformte Lagerschneide 62 in eine Lagerkerbe 53 des Joches eingesetzt wird. Dieses damit komplettierte Magnetsystem wird dann in das

Gehäuse 1 eingeschoben, wobei die Spule, bestehend aus Wicklung 2 und Spulenkörper 3, vorzugsweise im geschlossenen Endteil des Gehäuses 1 festgeklemmt bzw. festgeklebt wird. Die Ankereinheit wird damit durch die Seiteπwaπd 11 des Gehäuses 1 gegen Heraus- fallen gesichert.

In die offene Seite des Gehäuses 1 wird dann das Kontaktsystem 8 eingesetzt, wobei der abgesetzte Randbereich 12 des Gehäuses eine Geradführung für den Sockel 82 des Kontaktsystems bildet. Der Außenrand 82a dieses Sockels 82 ist weitgehend an die Kon¬ tur des Gehäuserandes 12 angepaßt; er besitzt jedoch einige Ausnehmungen zur Durchführung der Kontakt-Anschlußstachel 95 und 96 sowie der Isolierummantelung 31 der Spulenanschlußstifte 10. Der Sockel 82 wird beim Einschieben nicht gegen einen An- schlag des Gehäuses geführt, sondern bei erregtem Magnetsystem soweit eingeschoben, bis die Kontaktfeder 91 durch den Pimpel 77 betätigt und der Kontakt mit dem Gegenkontaktelement 93 ge¬ schlossen wird. Danach wird die Erregung des Relais abgeschal¬ tet, so daß sich der Kontakt öffnet. Das Kontaktsystem 8 wird nunmehr zusätzlich um einen vorgegebenen Betrag eingeschoben, mit dem eine bestimmte Abbrandsicherheit der Kontakte gewähr¬ leistet wird. Danach wird das Kontaktsystem, also der Sockel 82, gegenüber dem Gehäuse fixiert, was beispielsweise mittels eines Schnellklebers geschehen kann.

Zur Abdichtung der verbleibenden Öffnungen im Boden wird eine Abdeckplatte 13 über die Anschlußstifte 95, 96 und 10 gescho¬ ben. In dem durch die Abdeckplatte 13 und den Gehäuserand 12 gebildeten Raum wird dann von außen Vergußmasse 14 eingebracht, womit die Abdichtung des Gehäuses vollendet wird. Dabei kann natürlich in üblicher Weise im Gehäuse ein Lüftungsloch vorge¬ sehen sein, welches während oder auch nach der Abdichtung ge¬ öffnet und spater verschlossen wird.

Bezugszeichenliste

93 Gegenkontaktfeder

94 Befestigungsteil 95, 96 Anschlußstachel

97 freies Ende

98 Schweißpunkt (Schweißung)

99 überstehende Kante