DE102012006434A1 - Spulenbaugruppe - Google Patents
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Abstract
Spulenbaugruppe mit Spulenkörper (1), Spule (2) und Anschlussblock (3), der schwenkbar an dem Spulenkörper (1) befestigt ist. Die Spule (2) wird bei weggeschwenktem Anschlussblock (3) bewickelt, die Wickeldrahtenden an die Anschlussstifte (35, 36) angelötet und der Anschlussblock (3) wird nahe an die Spule (2) geschwenkt.
Description
- Gebiet der Erfindung
- Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Spulenbaugruppe sowie auf diese Spulenbaugruppe selbst, insbesondere zur Verwendung in einem Relais, mit einem isolierenden Spulenkörper als Wickelträger, mit einer auf dem Spulenkörper gewickelten Spule und einem Anschlussblock an dem Spulenflansch zum Anschließen der Wickeldrahtenden an Anschlussstifte.
- Hintergrund der Erfindung
- Die
EP 2 187 418 A2 zeigt ein Relais, das ein Relaiskernelement mit einem Magnetkern, einem Joch, einer Spule und einem isolierenden Spulenkörper in Form zweier Rahmen aufweist, von denen der zweite Rahmen einen Spulenflansch mit einem Anschlussblock bildet, der über die Spulenachse hinausragt und in welchem zwei Anschlussstifte für die Wickeldrahtenden befestigt sind. Bei dieser Konstruktion des Relaiskernelementes ergibt sich eine Baulänge, die über die Baulänge des eigentlichen Spulenkörpers hinausreicht, wenn die Länge der Spulenachse von Spulenflansch zu Spulenflansch in Betracht gezogen wird. - Die
US 4,912,438 ,US 5,153 543 undUS 6,670,871 B1 zeigen polarisierte Relais mit einer Spulenanordnung, mit einem Wippanker und mit einem Basisgehäuse. Die Spulenanordnung umfasst einen magnetischen Kern, einen Spulenkörper, eine gewickelte Spule und einen Permanentmagneten. Das Basisgehäuse stellt einen oben offenen Kunststoffkasten dar, der an seinen Frontseiten stationäre Kontaktanschlüsse sowie Spulenanschlüsse und an seinen Seitenflächen Anschlussstifte aufweist. Der Wippanker ist oberhalb von Spulenanordnung und Basisgehäuse auf dem Permanentmagneten gelagert und trägt die beweglichen Kontaktanschlüsse der Relaisschalter. Wegen der seitlichen Anordnung der Anschlussstifte ist eine schmale Bauweise des Relais nicht möglich. - Kurzbeschreibung der Erfindung
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Spulenbaugruppe mit Spule, isolierendem Spulenkörper und Anschlussblock zu schaffen, deren Baulänge, in Spulenachsrichtung gemessen, die Baulänge der Spule nicht wesentlich übersteigt, d. h. gegenüber dem Relaiskernelement der
EP 2 187 418 A2 verkürzt ist. Ferner soll der Bauraum an der Spulenbaugruppe äußerst ausgenutzt werden können. Insbesondere soll die Spulenbaugruppe für ein schmales Relais geeignet sein, dessen Anschlussstifte im radialen Außenbereich der Spule ansetzen. - Gemäß Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer Spulenbaugruppe vorgeschlagen, die zum Einbau in ein Relais geeignet ist und einen isolierenden Spulenkörper als Wickelträger, eine Spule sowie Anschlussstifte zur elektrischen Verbindung mit der Spule aufweist. Es wird der isolierende, eine Spulenachse aufweisende Spulenkörper mit einem solchen Anschluss-Spulenflansch bereitgestellt, an dem ein Anschlussblock schwenkbar befestigt ist. Der Anschlussblock, der die Anschlussstifte teilweise in einem isolierenden Blockkörper eingebettet aufnimmt, wird in Vorbereitungsstellung verbracht, in welchen er sich in den Raum außerhalb des zum Bewickeln benötigten Spulenaußenraumes erstreckt. Alsdann wird der Spulenkörper mit dem Wickeldraht bewickelt und die Wickeldrahtenden werden nahe des Anschlussspulenflansches aus der Spule herausgeführt und mit den zugehörigen Anschlussstiften verbunden. Danach werden die Anschlussstifte umgebogen. Als nächster Schritt erfolgt das Umbiegen des Anschlussblockes um einen Verformungsabschnitt gegenüber dem Spulenkörper. Dies führt auch zur Zugentlastung des Wickeldrahtes. Es kann so eine Spulenbaugruppe erzielt werden, bei der die Anschlussstifte gewissermaßen aus dem Spulen-Wickelraum und nicht aus einem Verlängerungsraum zur Spulenachse wegstreben oder sich in Ebenen seitlich von der Spule erstrecken. Im Verhältnis zu der Spulenlänge wird eine besonders kurz gebaute Spulenbaugruppe erzielt. Die Spulenbaugruppe kann getrennt von einer Polbaugruppe gehandhabt werden, bei der ein unmagnetisierter, ferromagnetischer Körper die zur Erzielung eines gepolten Relais aufmagnetisiert werden soll.
- Die erfindungsgemäße Spulenbaugruppe kann in verschiedenen Varianten verwirklicht werden. Bei vielen Bauarten wird ein fest an den Anschlussspulenflansch angebrachter Ansatz mit einem flexibel-verformbaren Verbindungsbereich zum Anschlussblock benutzt, der aus seiner Vorbereitungsstellung in seine Endstellung verschwenkt wird.
- In einer ersten Ausführungsform ist der Ansatz mit dem Anschlussblock über einen flexibel-verformbaren Gelenkabschnitt einstückig verbunden.
- Bei anderen Ausführungsformen gibt es eine metallische Biegezone an einem metallischen Element, das einen der Anschlussstifte oder aber einen gesonderten Biegearm darstellen kann. Die Verbindung des Anschlussblockes mit dem am Anschlussspulenflansch angebrachten Ansatz kann auch über ein Torsionselement erfolgen.
- Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung beschrieben.
- Kurzbeschreibung der Zeichnungen
- Es zeigen:
-
1 einen Spulenkörper mit einem Anschlussspulenflansch und einem einstückig angebrachten Anschlussblock in einer Vorbereitungsstellung, -
2 eine Spulenbaugruppe mit dem Anschlussblock in der Endstellung, -
3 einen Spulenkörper mit einem Anschlussspulenflansch und einem über einen Anschlussstift verbundenen Anschlussblock in Vorbereitungsstellung, -
4 eine Spulenbaugruppe mit Anschlussblock der3 in der Endstellung, -
5 einen Spulenkörper mit Anschlussspulenflansch und einen über einen Biegearm verbundenen Anschlussblock in der Vorbereitungsstellung, -
6 die Spulenbaugruppe zu5 mit an die Spule herangeschwenktem Anschlussblock, -
7 einen Spulenkörper mit Anschlussspulenflansch, der über eine Torsionsverbindung mit dem Anschlussblock verbunden ist, und -
8 die Spulenbaugruppe zu7 mit Anschlussblock in der Endstellung. - Detailbeschreibung der Erfindung
-
1 und2 zeigen eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Spulenbaugruppe. Die Hauptteile der Spulenbaugruppe sind ein isolierender Spulenkörper1 , eine Spule2 und ein Anschlussblock3 . Der Spulenkörper1 enthält ein Spulenrohr10 mit Längshohlraum14 , wodurch eine Spulenachse10a definiert wird, sowie zwei Flansche11 und12 am Ende des Spulenrohres10 . An dem Flansch11 ist ein Ansatz13 fest angebracht, mit dem der Anschlussblock3 integral verbunden ist. Der Anschlussblock3 umfasst einen isolierenden Blockkörper30 und einen flexiblen-verformbaren Gelenkabschnitt31 . Der Spulenkörper1 mit Flanschansatz13 , Gelenkabschnitt31 und Blockkörper30 sind aus elektrisch isolierendem Material hergestellt, das sich zum Umspritzen von metallischen Teilen eignet. Solche metallischen Teile stellen die Anschlussstifte35 ,36 dar, die im Blockkörper30 teilweise eingebettet-verankert sind und mit ihren Enden35a ,36a aus dem Blockkörper30 hervorstehen. -
1 zeigt den Spulenkörper1 mit Anschlussblock13 in einer Vorbereitungsstellung vor Bewickeln des Spulenkörpers. Wie ersichtlich, ist das Spulenrohr10 zwischen den Flanschen11 und12 von der Seite behinderungsfrei zugänglich, d. h. der Anschlussblock3 befindet sich außerhalb des zum Bewickeln benötigten Spulen-Wickelraumes. In dieser Stellung des Anschlussblockes3 wird der Spulenkörper1 bewickelt, wodurch die Spule2 (2 ) entsteht, die zwei nicht dargestellte Wickeldrahtenden aufweist, welche im Bereich des Flansches11 aus der Spule herausgeführt sind und die mit den Anschlussstiften35 und36 zu verbinden sind. Zu diesem Zweck werden die nach oben ragenden Enden35a und36a der Anschlussstifte35 ,36 mit den Wickeldrahtenden, beispielsweise durch Löten, verbunden und umgebogen, um in eine Ebene parallel zur Spulenachse10a zu gelangen. Alsdann wird der Anschlussblock3 , der sich mit seinen Anschlussstiften35 und36 in einer Hauptebene quer zur Spulenachse10a (1 ) befindet, um den Gelenkabschnitt31 gebogen, sodass sich der Blockkörper30 im Großen und Ganzen parallel zur Spulenachse10a erstreckt, wie dies in2 dargestellt ist. In dieser Stellung wird eine Zugentlastung des Wickeldrahtes erreicht. - Die neue Spulenbaugruppe zeichnet sich durch eine kurze Baulänge aus. Ferner sind die Anschlussstifte
35 ,36 im Bauraum unmittelbar unterhalb der Spule2 angeordnet, d. h. die Breite der Flansche11 ,12 deckt die Anschlussstifte35 ,36 ab. Die Spulenbaugruppe ist deshalb zum Einbau in kleine oder schmal gebaute Relais bestens geeignet. - Mit
3 und4 wird eine weitere Ausführungsform der neuen Spulenbaugruppe beschrieben. Gleichartige Teile tragen die gleichen Bezugszeichen wie bei der Ausführungsform nach1 und2 . Der hauptsächlichste Unterschied besteht in der Verbindung zwischen Flanschansatz13 und Blockkörper30 . Hierzu wird nämlich ein gekröpfter Anschlussstift35 benutzt, der ein abgebogenes oberes Ende35a aufweist, das in dem Flanschansatz13 verankert ist. Der Anschlussstift35 weist noch eine Biegezone35c und einen gekröpften Abschnitt35b innerhalb des Blockkörpers30 auf. Auch der Anschlusstift36 ist gekröpft, wie aus dem hervorstehenden Ende36a ersichtlich. Die Spule2 wird in schon beschriebener Weise auf den Spulenkörper1 gewickelt, während sich der Anschlussblock in seiner Vorbereitungsstellung gemäß3 befindet. Danach werden die Wickeldrahtenden21 und22 an die Anschlussstiftenden35a und36a angelötet oder sonstwie verbunden. Alsdann wird der Anschlussstift35 um seine Biegezone35c gebogen, sodass der Anschlussblock3 die in4 dargestellte Endstellung einnimmt, in welcher die Hauptebene des Anschlussblockes parallel zur Spulenachse10a verläuft. -
5 und6 zeigen eine dritte Ausführungsform der Erfindung. Es werden sich entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Das charakteristische Merkmal der dritten Ausführungsform ist ein Biegearm37 , dessen erster Schenkel37a im Flanschansatz13 verankert ist, während der zweite Schenkel37b im Blockkörper30 verankert ist. Der Biegearm37 kann ein abgewinkeltes Teil des Anschlussstiftes35 darstellen, der noch ein abgekröpftes Gabelende35a besitzen kann. Der Spulenkörper1 wird bewickelt und die Drahtenden21 ,22 werden mit den freien Enden35a und36a der Anschlussstifte35 ,36 elektrisch leitend verbunden. Wie zuvor beschrieben wird der Anschlussblock3 aus der in5 dargestellten Vorbereitungsstellung in die Endstellung gemäß6 geschwenkt, wobei die Biegzone37c des Biegearms37 verformt wird. -
7 und8 zeigen eine vierte Ausführungsform der Erfindung. Es werden die gleichen Bezugszahlen wie zuvor benutzt. Der Ansatz13 am Anschlussspulenflansch11 weist einen nach unten reichenden Fortsatz13a auf, um einen Torsionsschenkel38a eines knieförmigen Verbindungselementes38 aufzunehmen. Der abgewinkelte Schenkel des Verbindungselementes38 reicht in den Blockkörper30 hinein und ist dort verankert. In der Vorbereitungsstellung gemäß7 erstreckt sich die Hauptebene des Anschlussblockes3 quer zur Spulenachse10a und in dieser Vorbereitungsstellung wird die Spule2 bewickelt, wonach die Wickeldrahtenden21 ,22 an ihre zugehörigen Anschlussstifte35 ,36 angelötet oder sonstwie leitend befestigt werden. Danach wird der Anschlussblock3 aus der Stellung der7 in die Stellung nach8 geschwenkt, wobei der Torsionsschenkel38a des knieförmigen Verbindungselementes38 tordiert wird. - Es ist dem Fachmann ersichtlich, dass die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beispielhaft zu verstehen sind, und die Erfindung nicht auf diese beschränkt ist, sondern in vielfältiger Weise variiert werden kann, ohne den Schutzbereich der Ansprüche zu verlassen. Ferner definieren die Merkmale unabhängig davon, ob sie in der Beschreibung, den Ansprüchen, den Figuren oder anderweitig offenbart sind, auch einzeln wesentliche Bestandteile der Erfindung, selbst wenn sie zusammen mit anderen Merkmalen gemeinsam beschrieben sind.
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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- Zitierte Patentliteratur
-
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Claims (7)
- Verfahren zur Herstellung einer Spulenbaugruppe, die zum Einbau in ein Relais geeignet ist und einen isolierenden Spulenkörper (
1 ) als Wickelträger, eine Spule (2 ) und Anschlussstifte (35 ,36 ) zur elektrischen Verbindung mit der Spule aufweist, mit folgenden Schritten: a) Bereitstellen des isolierenden, eine Spulenachse aufweisenden Spulenkörpers (1 ) mit einem Anschluss-Spulenflansch (11 ), an dem ein Anschlussblock (3 ) schwenkbar befestigt ist, der die Anschlussstifte (35 ,36 ) teilweise in einen isolierenden Blockkörper (30 ) eingebettet aufnimmt und sich in Vorbereitstellung außerhalb des zum Bewickeln benötigten Spulen-Wickelraumes erstreckt; b) Bewickeln des Spulenkörpers (1 ) mit Wickeldraht zur Herstellung der Spule (2 ) und Herausführen der Wickeldrahtenden (21 ,22 ) nahe des Anschluss-Spulenflansches (11 ); c) Verbinden der Anschlussstifte (35 ,36 ) mit den zugehörigen Wickeldrahtenden (21 ,22 ); und d) Schwenken des Anschluss-Spulenflansches (11 ) in eine Endstellung innerhalb des Spulen-Wickelraumes. - Spulenbaugruppe, umfassend – einen isolierenden Spulenkörper (
1 ) als Wickelträger mit einer Spulenachse (10a ) und mit einem Anschluss-Spulenflansch (11 ) an einem Achsende, – eine Spule (2 ), die auf dem Spulenkörper (1 ) gewickelt ist und Wickeldrahtenden (21 ,22 ) aufweist, die mit wenigstens einem ersten und zweiten Anschlussstift (35 ,36 ) zu verbinden sind, und – einem Anschlussblock (3 ), der an dem Anschluss-Spulenflansch (11 ) schwenkbar befestigt ist und die Anschlussstifte (35 ,36 ) teilweise in einem isolierenden Blockkörper (30 ) eingebettet aufnimmt, wobei die schwenkbare Befestigung ein flexibel-verformbarer Verbindungsbereich (31 ,35c ,37c ,38a ) darstellt, so dass der Anschlussblock (3 ) vor Bewicklung des Spulenkörpers (1 ) eine Vorbereitungsstellung außerhalb des zum Bewickeln benötigten Spulen-Wickelraumes einnehmen kann und nach Bewickeln eine Endstellung innerhalb des Spulen-Wickelraumes einnehmen kann. - Spulenbaugruppe nach Anspruch 2, wobei der Anschluss-Spulenflansch (
11 ) einen fest angebrachten Ansatz (13 ) aufweist, der mit dem die Anschlussstifte aufnehmenden Anschlussblock (3 ) über einen flexibel-verformbaren Gelenkabschnitt (31 ) verbunden ist, der die Positionierung des Anschlussblockes (3 ) mit den darin teilweise eingebetteten Anschlussstiften (35 ,36 ) in die Vorbereitungsstellung und die Endstellung ermöglicht. - Spulenbaugruppe nach Anspruch 3, wobei die Anschlussstifte (
35 ,36 ) in der Vorbereitungsstellung sich in einer Ebene quer zur Spulenachse (10a ) befinden und die spulennahen Enden (35a ,36a ) der Anschlussstifte (35 ,36 ) in der Endstellung in eine zur Spulenachse (10a ) parallele Ebene gebogen sind. - Spulenbaugruppe nach Anspruch 2, wobei der Anschluss-Spulenflansch (
11 ) einen Ansatz (13 ) aufweist, der von einem ersten Schenkel (35a ) des ersten Anschlussstiftes (35 ) durchsetzt wird, dessen zweiter Schenkel (35b ), zusammen mit dem zweiten Anschlussstift (36 ), den isolierenden Blockkörper (30 ) des Anschlussblockes (3 ) durchsetzt, und wobei der erste Schenkel (35a ) des ersten Anschlussstiftes (35 ) eine Biegezone (35c ) zum Abwinkeln des ersten Anschlussstiftes (35 ) aufweist, um den Anschlussblock (3 ) aus seiner Vorbereitungsstellung quer zur Spulenachse in seine Endstellung parallel zur Spulenachse zu bringen. - Spulenbaugruppe nach Anspruch 2, wobei der Anschluss-Spulenflansch (
11 ) einen Ansatz (13 ) aufweist, in welchem ein erster Schenkel (37a ) eines Biegearmes (37 ) verankert ist, dessen zweiter Schenkel (37b ), zusammen mit den Anschlussstiften (35 ,36 ), in dem isolierenden Blockkörper (30 ) des Anschlussblockes (3 ) verankert ist, und wobei der erste Schenkel (37a ) des Biegearmes (37 ) eine Biegezone (37c ) zum Abwinkeln des Biegearmes (37 ) aufweist, um den Anschlussblock (3 ) aus seiner Vorbereitungsstellung quer zur Spulenachse in seine Endstellung parallel zur Spulenachse zu bringen. - Spulenbaugruppe nach Anspruch 2, wobei der Anschluss-Spulenflansch (
11 ) einen Ansatz (13 ) aufweist, in welchem ein Torsionsschenkel (38a ) eines knieförmigen Verbindungselementes (38 ) verankert ist, während der andere Schenkel des Verbindungselementes (38 ) im isolierenden Blockkörper (30 ) des Anschlussblockes (3 ) verankert ist, wobei der Anschlussblock (3 ) mit seinen Anschlussstiften (35 ,36 ) aus seiner Vorbereitungsstellung quer zur Spulenachse in seine Endstellung parallel zur Spulenachse durch Tordieren des Torsionsschenkels (38a ) gebracht werden kann.
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