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Patent Searching and Data


Title:
RELAY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/197430
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a relay (1) which has a first contact (2), a second contact (3), and a movable element (4), which can be arranged in a closed position and in an open position, wherein, in the closed position, the movable element (4) connects the first contact (2) electrically to the second contact (3), wherein the first contact (2) and the second contact (3) are isolated electrically from each other when the movable element (4) is arranged in the open position, and wherein the relay (1) has at least one bimetallic strip (13) which is configured so as to deform in the event of a temperature increase and which is arranged in such a way that, after the bimetallic strip is deformed, the at least one bimetallic strip (13) forces the movable element (4) against the first and the second contact (2, 3).

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JPH01320713CONTACT STRUCTURE
Inventors:
BOBERT, Peter (Kantstr. 57, Falkensee, 14612, DE)
Application Number:
EP2018/060374
Publication Date:
November 01, 2018
Filing Date:
April 23, 2018
Export Citation:
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Assignee:
TDK ELECTRONICS AG (Rosenheimer Str. 141 e, München, 81671, DE)
International Classes:
H01H1/50; H01H1/20; H01H47/04; H01H50/54
Domestic Patent References:
WO2014101035A12014-07-03
Foreign References:
DE4435795A11996-04-11
US2285624A1942-06-09
DE102007062357A12009-07-02
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
ZUSAMMENSCHLUSS NR. 175 - EPPING HERMANN FISCHER PATENTANWALTSGESELLSCHAFT MBH (Schloßschmidstr. 5, München, 80639, DE)
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Claims:
Relais ( 1 ) ,

aufweisend einen ersten Kontakt (2), einen zweiten

Kontakt (3) und ein bewegliches Element (4), das in einer geschlossenen Position und in einer geöffneten Position angeordnet sein kann,

wobei das bewegliche Element (4) in der geschlossenen Position den ersten Kontakt (2) elektrisch mit dem zweiten Kontakt (3) verbindet,

wobei der erste Kontakt (2) und der zweite Kontakt (3) elektrisch voneinander isoliert sind, wenn das

bewegliche Element (4) in der geöffneten Position angeordnet ist, und

wobei das Relais (1) zumindest einen Bimetallstreifen (13) aufweist, der dazu ausgestaltet ist, sich bei einer

Temperaturerhöhung zu verformen und der derart

angeordnet ist, dass der zumindest eine Bimetallstreifen (13) nach seiner Verformung das bewegliche Element (4) gegen den ersten und den zweiten Kontakt (2, 3) drückt.

Relais (1) gemäß Anspruch 1,

wobei das Relais (1) einen Magneten (10) aufweist, der dazu ausgestaltet ist, das bewegliche Element (4) von der geöffneten Position in die geschlossene Position zu bewegen, wenn der Magnet (10) eingeschaltet wird.

Relais (1) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei ein erstes Ende (14) des zumindest einen

Bimetallstreifens (13) an dem beweglichen Element (4) befestigt ist. Relais (1) gemäß dem vorherigen Anspruch,

wobei das bewegliche Element (4) eine Oberseite (5), die dem ersten und dem zweiten Kontakt (2, 3) zugewandt ist, und eine Unterseite (12), die der Oberseite (5)

gegenüberliegt, aufweist,

wobei auf der Oberseite (5) ein Kontaktelement (6) angeordnet ist, das dazu ausgestaltet ist, in der geschlossenen Position des beweglichen Elements (4) unmittelbar mit dem ersten Kontakt (2) elektrisch kontaktiert zu sein,

wobei das erste Ende des zumindest einen

Bimetallstreifens (13) auf der Unterseite des

beweglichen Elements (4) unterhalb des Kontaktelements (6) angeordnet ist.

Relais (1) gemäß einem der vorherigen Ansprüche,

wobei ein zweites Ende (15) des zumindest einen

Bimetallstreifens (13) freistehend ist.

Relais (1) gemäß dem vorherigen Anspruch,

wobei das Relais (1) einen mechanischen Anschlag (16) aufweist, und

wobei der zumindest eine Bimetallstreifen (13) derart angeordnet ist, dass bei einer Anordnung des beweglichen Elements (4) in der geschlossenen Position und nach der Verformung des zumindest einen Bimetallstreifens (13) in Folge der Temperaturerhöhung das zweites Ende des zumindest einen Bimetallstreifens (13) an dem Anschlag (16) anliegt. Relais (1) gemäß dem vorherigen Anspruch,

wobei der mechanische Anschlag (16) an einem Anker (9) angeordnet ist, der mit dem beweglichen Element (4) über eine gefederte Verbindung (11) verbunden ist.

Relais (1) gemäß dem vorherigen Anspruch,

wobei eine Kontaktkraft, mit der das bewegliche Element (4) in der geschlossenen Position gegen den ersten und den zweiten Kontakt (2, 3) gedrückt wird, von einer Federkonstante der gefederten Verbindung (11) bestimmt wird, wenn das bewegliche Element (4) sich in der geschlossenen Position befindet und der zumindest eine Bimetallstreifen (13) nicht in Folge einer

Temperaturerhöhung verformt ist,

und

wobei die Kontaktkraft von einem Anpressdruck des zumindest einen Bimetallstreifens (13) bestimmt wird, wenn das bewegliche Element (4) sich in der

geschlossenen Position befindet und der zumindest eine Bimetallstreifen (13) in Folge einer Temperaturerhöhung verformt ist.

Relais (1) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der zumindest eine Bimetallstreifen (13) derart angeordnet ist, dass er nach der Verformung eine

Kontaktkraft erhöht, mit der das bewegliche Element (4) in der geschlossenen Position gegen den ersten und den zweiten Kontakt (2, 3) gedrückt wird.

Relais (1) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der zumindest eine Bimetallstreifen (13) eine Schicht aufweisend MnCul8NilO und eine Schicht

aufweisend FeNi36 aufweist. Relais (1) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Relais (1) zwei Bimetallstreifen (13, 13a) aufweist .

Description:
Beschreibung Relais Die vorliegende Erfindung betrifft ein Relais. Ein Relais ist ein durch elektrischen Strom betriebener, elektromagnetisch wirkender Schalter mit zumindest zwei Schalterstellungen.

Befindet sich das Relais in einer geschlossenen

Schalterstellung, so wird zwischen festen Kontakten und einem beweglichen Element ein elektrischer Stromkreis geschlossen und es kann ein Strom fließen. An den Kontaktstellen zwischen den festen Kontakten und dem beweglichen Element ist der Übergangswiderstand gegenüber den restlichen Leitungen erhöht. Dementsprechend kommt es an den Kontaktstellen zu hohen Verlusten und infolge dessen können sich Verlustwärme und eine nicht unerhebliche Hitze bilden. Insbesondere bei dem Einsatz eines Relais in einem geschlossenen Gehäuse oder bei hohen Umgebungstemperaturen kann sich eine solche

Verlustwärme störend auswirken, da unter Umständen eine aufwendige Kühlung erforderlich werden kann.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein

verbessertes Relais anzugeben, bei dem beispielsweise das Entstehen von Verlustwärme begrenzt werden kann. Insbesondere soll das Entstehen von Verlustwärme vermieden oder zumindest vermindert werden, ohne dafür eine Kühlung einsetzen zu müssen . Diese Aufgabe wird durch ein Relais gemäß Anspruch 1 gelöst.

Es wird ein Relais vorgeschlagen, das einen ersten Kontakt, einen zweiten Kontakt und ein bewegliches Element aufweist. Das bewegliche Element kann sich in einer geschlossenen

Position und in einer geöffneten Position befinden. In der geschlossenen Position verbindet das bewegliche Element den ersten Kontakt elektrisch mit dem zweiten Kontakt. Der erste Kontakt und der zweite Kontakt sind elektrisch voneinander isoliert, wenn das bewegliche Element in der geöffneten

Position angeordnet ist. Das Relais weist zumindest einen Bimetallstreifen auf, der dazu ausgestaltet ist, sich bei einer Temperaturerhöhung zu verformen und der derart

angeordnet ist, dass der Bimetallstreifen nach seiner

Verformung das bewegliche Element gegen den ersten und den zweiten Kontakt drückt. Hierbei kann der Bimetallstreifen besonders bevorzugt das bewegliche Element gegen den ersten und zweiten Kontakt drücken, ohne das bewegliche Element dabei zu verformen. Mit anderen Worten verformt sich nur der Bimetallstreifen, nicht aber das bewegliche Element.

Wird das bewegliche Element durch den zumindest einen

Bimetallstreifen gegen den ersten und den zweiten Kontakt gedrückt, so kann dadurch der Kontaktdruck zwischen dem beweglichen Element und den Kontakten erhöht werden. Ein erhöhter Kontaktdruck hat eine Reduzierung des

Übergangswiderstandes zwischen den Kontakten und dem

beweglichen Element zur Folge. Dementsprechend können

geringere Verluste auftreten, wenn das bewegliche Element durch den zumindest einen Bimetallstreifen gegen die Kontakte gedrückt wird. Geringere Verluste können dazu führen, dass an den Übergangsstellen zwischen den Kontakten und dem

beweglichen Element weniger Wärme erzeugt wird und damit eine übermäßige Erhitzung des Relais vermieden werden kann.

Andernfalls könnte eine dauerhafte übermäßige Erhitzung zu einem Abbrand der Oberflächen der Kontakte führen, wodurch das Relais beschädigt würde und die Lebensdauer des Relais begrenzt würde. Die Verwendung des zumindest einen

Bimetallstreifens und die damit ermöglichte Erhöhung der Kontaktkraft können somit die Lebensdauer des Relais

verbessern.

Ein Bimetallstreifen kann zwei Schichten unterschiedlicher Metalle aufweisen, die miteinander stoffschlüssig oder formschlüssig verbunden sind. Bimetallstreifen sind dazu ausgestaltet, bei einer Temperaturänderung ihre Form zu verändern. Ursache für die Änderung der Form sind

unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten der

verwendeten Metalle.

Der Bimetallstreifen kann einen Ruhezustand aufweisen, der auch als nicht verformter Zustand bezeichnet werden kann. Der Bimetallstreifen kann sich in seinem Ruhezustand befinden, wenn die Temperatur des Bimetallstreifens unterhalb seiner Aktivierungstemperatur liegt. Der Bimetallstreifen kann ferner einen Aktivzustand aufweisen, der auch als verformter Zustand bezeichnet werden kann. Der Bimetallstreifen kann sich in dem Aktivzustand befinden, wenn die Temperatur des Bimetallstreifens über seiner Aktivierungstemperatur liegt. Im Aktivzustand kann der Bimetallstreifen auf Grund der

Temperaturerhöhung verformt sein. Die Aktivierungstemperatur kann höher sein als eine übliche Raumtemperatur von 21 °C. Die Aktivierungstemperatur des Bimetallstreifens kann

beispielsweise zwischen 45°C und 55°C liegen. Der zumindest eine Bimetallstreifen ist dazu ausgestaltet, sich nach einer Temperaturerhöhung zu verformen. Dabei kann die Verformung auftreten, wenn die Temperatur des

Bimetallstreifens die oben genannte Aktivierungstemperatur überschreitet. Die Temperaturerhöhung kann durch Verlustwärme hervorgerufen werden, die ein über das Relais fließender Strom an den Kontaktstellen des beweglichen Elements mit den Kontakten erzeugt.

Das bewegliche Element kann relativ zu den Kontakten

beweglich sein. Das bewegliche Element kann eine Brücke sein. Das bewegliche Element kann mechanisch mit einem Anker verbunden sein, der durch einen Magneten bewegt werden kann.

Das Relais kann einen Magneten aufweisen, der dazu

ausgestaltet ist, das bewegliche Element von der geöffneten Position in die geschlossene Position zu bewegen, wenn der Magnet eingeschaltet wird. Der Magnet kann ferner dazu ausgestaltet sein, das bewegliche Element von der

geschlossenen Position in die geöffnete Position zu bewegen, wenn der Magnet ausgeschaltet wird.

Bei dem Magneten kann es sich um einen Elektromagneten handeln. Bei dem Magneten kann es sich um einen Hubmagneten handeln. Wird der Magnet eingeschaltet, so kann er eine Kraft auf das bewegliche Element ausüben, aufgrund der das

bewegliche Element in die geschlossene Position bewegt wird. Der Magnet kann eine Kraft auf einen Anker ausüben, der mechanisch, beispielsweise über eine gefederte Verbindung, mit dem beweglichen Element verbunden ist. Wird der Magnet ausgeschaltet, so kann das bewegliche Element von der

geschlossenen Position in die geöffnete Position bewegt werden .

Der Magnet kann dazu ausgestaltet sein, das bewegliche

Element in seiner geschlossenen Position zu halten, so lange der Magnet eingeschaltet ist. Nach einer Verformung des zumindest einen Bimetallstreifens in Folge der

Temperaturerhöhung kann der Bimetallstreifen eine zusätzliche Kraft auf das bewegliche Element ausüben, die ebenfalls dazu beiträgt, das bewegliche Element in der geschlossenen

Position zu halten und die dafür sorgt, dass die Kontaktkraft mit der das bewegliche Element an die Kontakte angedrückt wird, erhöht wird.

Ein erstes Ende des zumindest einen Bimetallstreifens kann an dem beweglichen Element befestigt sein. Dementsprechend kann der Bimetallstreifen eine Kraft unmittelbar auf das

bewegliche Element ausüben.

Das bewegliche Element kann eine Oberseite, die dem ersten und dem zweiten Kontakt zugewandt ist, und eine Unterseite, die der Oberseite gegenüberliegt, aufweisen. Auf der

Oberseite kann ein Kontaktelement angeordnet sein, das dazu ausgestaltet ist, in der geschlossenen Position des

beweglichen Elements unmittelbar mit dem ersten Kontakt elektrisch kontaktiert zu sein, wobei das erste Ende des zumindest einen Bimetallstreifens auf der Unterseite des beweglichen Elements unterhalb des Kontaktelements angeordnet ist. Beispielsweise kann eine Flächennormale, die senkrecht zu der Oberseite und zu der Unterseite des beweglichen

Elements steht, sowohl das Kontaktelement als auch den ersten Kontakt schneiden. Ist das erste Ende des zumindest einen Bimetallstreifens in unmittelbarer Nähe des Kontaktelements angeordnet, erreicht die zwischen dem Kontaktelement und dem ersten Kontakt entstehende Verlustwärme den zumindest einen Bimetallstreifen schnell und führt somit zu einer Erhöhung der Temperatur des zumindest einen Bimetallstreifens. Je näher der Bimetallstreifen an der Kontaktstelle des ersten Kontakts zu dem Kontaktelement angebracht ist, desto

sensibler kann er auf entstehende Verlustwärme reagieren.

Ein zweites Ende des zumindest einen Bimetallstreifens kann freistehend sein. Dementsprechend kann das zweite Ende nicht fest an einem weiteren Element befestigt sein. Bei einer Verformung des Bimetallstreifens kann die Position des zweiten Endes sich relativ zu dem ersten Ende verändern. Das Relais kann einen mechanischen Anschlag aufweisen. Der zumindest eine Bimetallstreifen kann derart angeordnet sein, dass bei einer Anordnung des beweglichen Elements in der geschlossenen Position und nach der Verformung des

Bimetallstreifens in Folge der Temperaturerhöhung das zweite Ende des zumindest einen Bimetallstreifens an dem Anschlag anliegt. Ein Anliegen an dem Anschlag kann in diesem Fall bedeuten, dass der Bimetallstreifen zwischen dem Anschlag und dem beweglichen Element eingeklemmt ist. Dabei kann der

Bimetallstreifen eine Kraft auf das bewegliche Element ausüben, durch die die Kontaktkraft zwischen dem beweglichen Element und den Kontakten erhöht wird.

Der mechanische Anschlag kann an einem Anker angeordnet sein, der mit dem beweglichen Element über eine gefederte

Verbindung verbunden ist. Der Anker kann dazu ausgestaltet sein, von dem Magneten bewegt zu werden. Dabei kann der Anker und damit der mechanische Anschlag um eine größere Strecke bewegt werden als das bewegliche Element. Eine Kontaktkraft, mit der das bewegliche Element in der geschlossenen Position gegen den ersten und den zweiten

Kontakt gedrückt wird, kann von einer Federkonstante der gefederten Verbindung bestimmt werden, wenn das bewegliche Element sich in der geschlossenen Position befindet und der zumindest eine Bimetallstreifen nicht in Folge einer

Temperaturerhöhung verformt ist. Die Kontaktkraft kann von einem Anpressdruck des zumindest einen Bimetallstreifens bestimmt werden, wenn das bewegliche Element sich in der geschlossenen Position befindet und der zumindest eine

Bimetallstreifen in Folge einer Temperaturerhöhung verformt ist. Dabei kann die Kontaktkraft, die von dem Anpressdruck des zumindest einen Bimetallstreifens bestimmt wird, größer sein als die Kontaktkraft, die von der Federkonstante

bestimmt wird. Dementsprechend kann ein Übergangswiderstand zwischen den Kontakten und dem beweglichen Element in Folge der höheren Kontaktkraft reduziert sein, wenn der zumindest eine Bimetallstreifen sich verformt hat. Ein reduzierter Übergangswiderstand führt zu geringeren Verlusten und damit einer geringeren Erhitzung durch Verlustwärme.

Der zumindest eine Bimetallstreifen kann derart angeordnet sein, dass er nach der Verformung eine Kontaktkraft erhöht, mit der das bewegliche Element in der geschlossenen Position gegen den ersten und den zweiten Kontakt gedrückt wird.

Dementsprechend kann nach der Verformung des

Bimetallstreifens die Kontaktkraft zwischen dem beweglichen Element und den Kontakten erhöht sein, so dass die

Wärmeverluste verringert werden und eine übermäßige Erhitzung des Relais vermieden werden kann.

Der zumindest eine Bimetallstreifen kann eine Schicht aufweisend MnCul8NilO und eine Schicht aufweisend FeNi36 aufweisen oder aus diesen beiden Schichten bestehen. Die Schicht aufweisend MnCul8NilO kann dabei eine aktive

Komponente des Bimetallstreifens bilden. Das Relais kann zwei Bimetallstreifen aufweisen. Dabei können ein erster Bimetallstreifen in unmittelbarer Nähe des ersten Kontaktes und ein zweiter Bimetallstreifen in unmittelbarer Nähe des zweiten Kontaktes angeordnet sein. Sämtlich im

Zusammenhang mit dem zumindest einen Bimetallstreifen

offenbarten Merkmale können auch auf beide Bimetallstreifen zutreffen. In einer weiteren alternativen Ausführungsform kann das Relais mehr als zwei Bimetallstreifen aufweisen, die jeweils an dem beweglichen Element befestigt sein können.

Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand der

Figuren näher erläutert.

Figur 1 zeigt ein Relais in einer geöffneten Stellung.

Figur 2 zeigt das Relais in einer geschlossenen Stellung, wobei die Bimetallstreifen in einem Ruhezustand sind.

Figur 3 zeigt das Relais in seiner geschlossenen Stellung, wobei die Bimetallstreifen in einem aktivierten Zustand sind.

Figur 1 zeigt ein Relais 1 in einer geöffneten Stellung.

Befindet sich das Relais 1 in seiner geöffneten Stellung, kann kein Strom über das Relais 1 fließen.

Das Relais 1 weist einen ersten Kontakt 2 und einen zweiten Kontakt 3 auf. Ferner weist das Relais 1 ein bewegliches Element 4 auf, das sich in einer geöffneten Position oder in einer geschlossenen Position befinden kann. Figur 1 zeigt das bewegliche Element 4 in der geöffneten Position. In der geöffneten Position verbindet das bewegliche Element 4 den ersten Kontakt 2 nicht elektrisch mit dem zweiten Kontakt 3. In der geöffneten Stellung des Relais 1 befindet sich das bewegliche Element 4 in seiner geöffneten Position. In der geschlossenen Stellung des Relais 1 befindet sich das

bewegliche Element 4 in seiner geschlossenen Position. Das bewegliche Element 4 weist eine Oberseite 5 auf, die dem ersten Kontakt 2 und dem zweiten Kontakt 3 zugewandt ist. Auf der Oberseite 5 des beweglichen Elements 4 sind ein erstes Kontaktelement 6 und ein zweites Kontaktelement 7 angeordnet. Befindet sich das bewegliche Element 4 in seiner geöffneten Position, sind der erste Kontakt 2 und das erste

Kontaktelement 6 des beweglichen Elements 4 durch einen Spalt 8 voneinander getrennt. Ferner sind der zweite Kontakt 3 und das zweiten Kontaktelement 7 ebenfalls durch einen Spalt 8 voneinander getrennt. Dementsprechend sind der erste Kontakt 2 und der zweite Kontakt 3 elektrisch voneinander isoliert.

Das Relais 1 weist ferner einen Anker 9 und einen Magneten 10 auf, der dazu ausgestaltet ist, den Anker 9 zu bewegen. Bei dem Magneten 10 handelt es sich um einen Elektromagneten, der ein- und ausgeschaltet werden kann. Bei dem Magneten 10 handelt es sich um einen Hubmagneten.

Der Anker 9 kann eine erste Stellung und eine zweite Stellung einnehmen. Figur 1 zeigt den Anker 9 in seiner ersten

Stellung. Befindet sich der Anker 9 in seiner ersten

Stellung, ist das Relais 1 in der geöffneten Stellung.

Befindet sich der Anker 9, wie in Figur 2 gezeigt, in der zweiten Stellung, ist das Relais 1 in der geschlossenen

Stellung .

Der Anker 9 weist ein metallisches Material auf. Wird der Magnet 10 eingeschaltet, übt das vom Magneten 10 erzeugte Feld eine Kraft auf den Anker 9 aus, die den Anker 9 aus der in Figur 1 gezeigten ersten Stellung in die in Figur 2 gezeigte zweite Stellung bewegt.

Der Anker 9 ist mit dem beweglichen Element 4 über eine gefederte Verbindung 11, die eine mechanische Feder aufweist, mechanisch verbunden. Wird der Anker 9 infolge eines

Einschaltens des Magneten 10 in seine zweite Stellung bewegt, bewegt sich auch das bewegliche Element 4. Dabei wird die gefederte Verbindung 11 zusammengedrückt und absorbiert auf diese Weise einen Teil der Bewegung des Ankers 9, sodass sich das bewegliche Element 4 um eine kleinere Wegstrecke bewegt als der Anker 9. Wird der Magnet 10 eingeschaltet, so bewegen sich der Anker 9 und das bewegliche Element 4 in eine

Richtung auf den ersten und den zweiten Kontakt 2, 3 zu.

An einer Unterseite 12 des beweglichen Elements 4, die der Oberseite 5 gegenüberliegt, sind zwei Bimetallstreifen 13, 13a angeordnet. Jeder der beiden Bimetallstreifen 13, 13a weist eine Schicht aufweisend ein erstes Material und eine Schicht aufweisend ein zweites Material auf, wobei die

Schichten miteinander verbunden sind. Das erste und das zweite Material unterscheiden sich in ihren

Wärmeausdehnungskoeffizienten. Beispielsweise kann es sich bei dem ersten Material um MnCul8MilO und bei dem zweiten Material um FeNi36 handeln. Werden die Bimetallstreifen 13, 13a einer Temperaturänderung ausgesetzt, so verformen sie sich infolge der unterschiedlichen

Wärmeausdehnungskoeffizienten der beiden Schichten. Jeder der beiden Bimetallstreifen 13, 13a kann sich in einem Ruhezustand und einem Aktivzustand befinden. Durch eine

Temperaturänderung werden die Bimetallstreifen 13, 13a aus ihrem Ruhezustand in den Aktivzustand überführt. Bei einer üblichen Raumtemperatur von 21 °C befinden sich die

Bimetallstreifen 13, 13a in ihrem jeweiligen Ruhezustand. Steigt die Temperatur an und überschreitet eine

Aktivierungstemperatur, verformen sich die Bimetallstreifen 13, 13a und nehmen dadurch ihren Aktivzustand ein. Nimmt die Temperatur ab und fällt unter die Aktivierungstemperatur, nehmen die Bimetallstreifen 13, 13a wieder ihren Ruhezustand ein. Der Aktivzustand der Bimetallstreifen 13, 13a

unterscheidet sich vom Ruhezustand dadurch, dass die

Bimetallstreifen 13, 13a verformt sind. Insbesondere ist die Ausdehnung der Bimetallstreifen 13, 13a in einer Richtung senkrecht zur Unterseite 12 des beweglichen Elements 4 im Aktivzustand größer als im Ruhezustand.

Ein erstes Ende 14, 14a jedes der beiden Bimetallstreifen 13, 13a ist an der Unterseite 12 des beweglichen Elements 4 befestigt. Dabei ist das erste Ende 14 des ersten

Bimetallstreifens 13 unterhalb des ersten Kontaktelementes 6, das auf der Oberseite 5 des beweglichen Elements 4 angeordnet ist, befestigt. Das erste Ende 14a des zweiten

Bimetallstreifens 13a ist unmittelbar unterhalb des zweiten Kontaktelementes 7 angeordnet. Werden dementsprechend die Kontaktelemente 6, 7 erhitzt, so kann die dabei entstehende Wärme auch die Bimetallstreifen 13, 13a gut erreichen und die Bimetallstreifen 13, 13a erwärmen.

Ein zweites Ende 15, 15a der beiden Bimetallstreifen 13 ist freistehend. Das zweite Ende 15, 15a der beiden

Bimetallstreifen 13, 13a ist dementsprechend nicht befestigt und kann sich relativ zu dem ersten Ende 14, 14a bewegen. Insbesondere ist das zweite Ende 15, 15a der beiden

Bimetallstreifen 13, 13a nicht am beweglichen Element 4 fixiert. Weiterhin kann das zweite Ende 15, 15a der beiden Bimetallstreifen 13, 13a wie in Figur 1 erkennbar vom

beweglichen Element 4 beabstandet sein und somit weiter vom beweglichen Element 4 entfernt sein als jeweils das erste Ende 14, 14a.

Das Relais 1 weist einen mechanischen Anschlag 16 auf. Der mechanische Anschlag 16 wird durch eine Hülse gebildet, die an dem Anker 9 befestigt ist. In dem geöffneten Zustand des Relais 1 ist das zweite Ende 15, 15a der beiden

Bimetallstreifen 13, 13a jeweils von dem mechanischen

Anschlag 16 durch einen Spalt getrennt.

Figur 2 zeigt das Relais 1 in seiner geschlossenen Stellung, wobei die Bimetallstreifen 13, 13a sich jeweils in ihren unverformten Ruhezuständen befinden. In der geschlossenen Stellung des Relais 1 kann ein Strom über das Relais 1 fließen. Wird der Magnet 10 eingeschaltet, so bewegt er den Anker 9 und damit das bewegliche Element 4 auf die Kontakte 2, 3 zu. Das bewegliche Element 4 wird in seine geschlossene Position überführt. In der geschlossenen Position sind der erste und der zweite Kontakt 2, 3 über die auf dem

beweglichen Element 4 angeordneten Kontaktelemente 6, 7 miteinander elektrisch verbunden. Dementsprechend kann ein Strom über das Relais 1 fließen. Unmittelbar nach dem

Schließen des Relais 1 ist dieses noch nicht erhitzt.

Dementsprechend erfahren die Bimetallstreifen 13, 13a keine Verformung und bleiben zunächst in ihren Ruhezuständen.

Ist das Relais 1 nunmehr geschlossen und fließt ein Strom über den ersten Kontakt 2 und das bewegliche Element 4 zu dem zweiten Kontakt 3, so entstehen an der Kontaktstelle zwischen dem ersten Kontakt 2 und dem ersten Kontaktelement 6

beziehungsweise zwischen dem zweiten Kontakt 3 und dem zweiten Kontaktelement 7 Verluste, die sich aus der

begrenzten Kontaktkraft zwischen den Kontakten 2, 3 und den Kontaktelementen 6, 7 ergeben. Durch diese Verluste entsteht Wärme, die zu einer Erhitzung des Relais 1 führt.

Insbesondere die Kontakte 2, 3, die Kontaktelemente 6, 7 und deren jeweilige unmittelbar Umgebung werden stark erhitzt. Dementsprechend werden auch die ersten Enden 14, 14a der Bimetallstreifen 13, 13a und damit die gesamten

Bimetallstreifen 13, 13a erhitzt.

Die Kontaktkraft zwischen dem beweglichen Element 4 und den Kontakten 2, 3 wird im Wesentlichen durch die Federkonstante der gefederten Verbindung 11 bestimmt, wenn sich das bewegliche Element 4 in seiner geschlossenen Position befindet und die Bimetallstreifen 13, 13a, wie in Figur 2 gezeigt, in ihrem jeweiligen Ruhezustand sind.

Figur 3 zeigt das Relais 1 in seinem geschlossenen Zustand, wobei die Bimetallstreifen 13, 13a sich verformt haben. Sind die Bimetallstreifen 13, 13a über die Aktivierungstemperatur hinaus erhitzt worden, so kommt es zu einer Verformung der Bimetallstreifen 13, 13a. Bei der Verformung der

Bimetallstreifen 13, 13a wird das zweite Ende 15, 15a des jeweiligen Bimetallstreifens 13, 13a von der Unterseite 12 des beweglichen Elements 4 weg bewegt. Das zweite Ende 15, 15a des Bimetallstreifens 13, 13a schlägt dabei an dem mechanischen Anschlag 16 des Relais 1 an, der eine weitere Verformung des Bimetallstreifens 13, 13a verhindert. Dadurch wird der Bimetallstreifen 13, 13a zwischen dem mechanischen Anschlag 16 und dem beweglichen Element 4 eingepresst. Die Bimetallstreifen 13, 13a üben nunmehr eine Kraft auf das bewegliche Element 4 aus, die das bewegliche Element 4 in Richtung des ersten und des zweiten Kontaktes 2, 3 drückt. Durch diese von den Bimetallstreifen 13, 13a ausgeübte Kraft wird die Kontaktkraft an den Kontakten 2, 3 erhöht. Wie in Figur 3 gezeigt ist, drücken die Bimetallstreifen 13, 13a das bewegliche Element 4 gegen den ersten und zweiten Kontakt 2, 3, ohne das bewegliche Element 4 dabei zu verformen. Trotz der Verformung der Bimetallstreifen 13, 13a wird somit das bewegliche Element 4 wie gezeigt nicht verformt.

Durch das Erhöhen der Kontaktkraft wird für eine bessere Verbindung zwischen den Kontakten 2, 3 und den

Kontaktelementen 6, 7 gesorgt, sodass die Verluste verringert werden können. Dementsprechend entsteht an den Übergängen zwischen dem ersten Kontakt 2 zu dem ersten Kontaktelement 6 und zwischen dem zweiten Kontakt 3 zu dem zweiten

Kontaktelement 7 nunmehr weniger Wärme. Die Bimetallstreifen 13, 13a ermöglichen es somit, bei einer zu starken Erwärmung der Kontakte 2, 3 den Kontaktdruck zwischen dem beweglichen Element 4 und den Kontakten 2, 3 zu erhöhen und auf diese Weise die Verluste an den Übergangsstellen zu verringern und dadurch eine übermäßige Erwärmung zu beschränken.

Wird nunmehr das Relais 1 ausgeschaltet, indem der Magnet 10 ausgeschaltet wird, wird zuerst der Anker 9 in seine

geöffnete Position zurückbewegt werden. Dabei wird auch das bewegliche Element 4 in seine geöffnete Position bewegt.

Nunmehr fließt kein Strom zwischen den Kontakten 2, 3 und dem beweglichen Element 4. Dementsprechend wird keine weitere Wärme aufgrund von Verlusten erzeugt. Es kommt daher zu einer Abkühlung der Bimetallstreifen 13, 13a, sodass diese nach kurzer Zeit in ihren Ruhezustand zurück verformt werden.

Damit ergibt sich wieder die in Figur 1 gezeigte

Konfiguration des Relais 1. Bezugs zeichenliste

1 Relais

2 erster Kontakt

3 zweiter Kontakt

4 bewegliches Element

5 Oberseite

6 erstes Kontaktelement

7 zweites Kontaktelement

8 Spalt

9 Anker

10 Magnet

11 gefederte Verbindung

12 Unterseite

13, 13a Bimetallstreifen

14, 14a erstes Ende

15, 15a zweites Ende

16 Anschlag