DE10331280B4 - Kontaktfederbaugruppe und Relais mit einem Wippanker - Google Patents
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Abstract
Kontaktfederbaugruppe
für ein
Relais mit einem Wippanker mit zwei Kontaktfedern (21, 22),
wobei die Kontaktfedern (21, 22) an einem Trägerrahmen (20) gehaltert sind,
wobei der Trägerrahmen (20) kippbar in einem Sockel (8) gehaltert ist,
wobei der Trägerrahmen (20) zur Halterung des Wippankers (19) dient,
wobei der Sockel (8) Kontakte (36, 37, 38) aufweist, die den Kontaktfedern zugeordnet sind,
wobei die Kontaktfedern (21, 22) abhängig von einer Kippstellung des Trägerrahmens (20) zwei Kontakte (36, 37, 38) miteinander verbinden,
wobei die Kontaktfedern (21, 22) in einer unbelasteten Stellung eine festgelegte Winkelposition zum Trägerrahmen (20) aufweisen, wobei
die Kontaktfedern (21, 22) am Trägerrahmen (20) gehaltert sind,
wobei für jede Kontaktfeder (21, 22) ein Anschlag (13, 14) vorgesehen ist,
wobei eine erste Kontaktfeder (21) an einen zugeordneten ersten Anschlag (13) über eine Kippbewegung des Trägerrahmens (20) bringbar ist,
wobei die zweite Kontaktfeder...
wobei die Kontaktfedern (21, 22) an einem Trägerrahmen (20) gehaltert sind,
wobei der Trägerrahmen (20) kippbar in einem Sockel (8) gehaltert ist,
wobei der Trägerrahmen (20) zur Halterung des Wippankers (19) dient,
wobei der Sockel (8) Kontakte (36, 37, 38) aufweist, die den Kontaktfedern zugeordnet sind,
wobei die Kontaktfedern (21, 22) abhängig von einer Kippstellung des Trägerrahmens (20) zwei Kontakte (36, 37, 38) miteinander verbinden,
wobei die Kontaktfedern (21, 22) in einer unbelasteten Stellung eine festgelegte Winkelposition zum Trägerrahmen (20) aufweisen, wobei
die Kontaktfedern (21, 22) am Trägerrahmen (20) gehaltert sind,
wobei für jede Kontaktfeder (21, 22) ein Anschlag (13, 14) vorgesehen ist,
wobei eine erste Kontaktfeder (21) an einen zugeordneten ersten Anschlag (13) über eine Kippbewegung des Trägerrahmens (20) bringbar ist,
wobei die zweite Kontaktfeder...
Description
- Die Erfindung betrifft eine Kontaktfederbaugruppe für ein Relais gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein elektromagnetisches Relais gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 12.
- Ein derartiges Relais ist beispielsweise aus der
DE 199 33 797 A1 bekannt, bei dem ein in einer Sockelbaugruppe angeordneter Wippanker an seiner Unterseite mit einer zweiarmigen Kontaktfeder versehen ist, deren Kontaktarme in Abhängigkeit von der Bestromung des Magnetsystems mit im Sockel des Relais angeordneten Kontakten zusammenwirken. Die Kontaktfeder weist in ihrem Mittelbereich seitliche Trägerarme auf, die mit im Sockelelement verankerten Trägerstiften z.B. durch Schweißen miteinander verbunden sind. Zur Ausbildung eines Mittel- Kontaktanschlusses können die Trägerstifte als Anschlusselemente ausgeführt werden. Ähnliche Relais- Aufbauten sind beispielsweise auch aus derDE 198 25 077 C1 oder derDE 198 50 667 C1 bekannt. - Elektromagnetische Relais können in Abhängigkeit von ihrer Kontaktanordnung als Öffner, Schließer oder Wechsler ausgebildet sein, wobei im letztgenannten Fall im erregten Zustand ein erster und im nichterregten Zustand ein zweiter Stromkreis geschlossen werden kann.
- Aus
EP 1 278 223 A1 ist ein Hochfrequenzrelais bekannt, das einen Wippschalter aufweist, mit dem zwei Kontaktfederpaare betätigbar sind. In Abhängigkeit von der Schaltposition des Wippankers wird das erste oder das zweite Kontaktfederpaar zur elektrischen Kontaktierung eines Kontaktes geschaltet. Das andere Kontaktfederpaar liegt dabei an einen Anschlag an. - Aus
EP 0 918 346 A1 ist ein Schaltrelais für hohe Frequenzen bekannt, bei dem zwei parallel angeordnete Kontaktbrücken vorgesehen sind, die über einen Anker des Elektromagneten betätigt werden. In Abhängigkeit von der Position des Ankers wird eine der zwei Kontaktbrücken zum elektrisch leitenden Verbinden zweier Kontakte an die Kontakte angelegt. Die andere Kontaktbrücke liegt im nicht-leitenden Zustand an einem Anschlag an. - Aus
DE 199 56 080 C1 ist eine Kontaktfederbaugruppe für ein Relais mit einem Wippanker bekannt. Die Kontaktfederbaugruppe weist zwei Kontaktfedern auf, die an einem Tragrahmen befestigt sind. Der Tragrahmen ist in Form eine Wippankers ausgebildet und bewegt in Abhängigkeit von der Schaltposition eine der zwei Kontaktfedern in eine leitende Position, in der zwei zugeordnete Kontakte leitend miteinander verbunden werden. - Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine verbesserte Kontaktfederbaugruppe und ein verbessertes elektromagnetisches Relais bereitzustellen.
- Die Aufgabe wird durch die Kontaktfederbaugruppe gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch das elektromagnetische Relais gemäß den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst.
- Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
- Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass ein Anschlag für die Kontaktfedern ausgebildet ist, an den die Kontaktfeder in Anschlag kommen kann. Daher bewirkt der Anschlag eine Verkippung der Kontaktfedern. Durch die Verkippung der Kontaktfedern wird ein größerer Abstand zwischen den zwei Kontaktfedern hergestellt. Somit werden gegenseitige, elektromagnetische Einflüsse reduziert. Dies ist insbesondere von HF-Signalen vorteilhaft.
- In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Anschläge elektrisch leitend mit einem Potential, vorzugsweise mit Masse verbunden. Auf diese Weise wird erreicht, dass eine Kontaktfeder bei Anlage an den Anschlag mit dem Massepotential verbunden wird. Damit wird eine gegenseitige, elektromagnetische Beeinflussung der Kontaktfedern vermieden.
- Eine kostengünstige Fertigung der Kontaktfederbaugruppe wird dadurch erreicht, dass die Anschläge einstückig mit einer Abschirmfläche ausgebildet sind, die die elektrischen Kontakte wenigstens teilweise umgeben.
- Weiterhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Kontaktfedern über elastische Halterungen mit dem Trägerrahmen zu verbinden. Auf diese Weise ist es möglich, dass die Kontaktfedern bei der Anlage an den Anschlägen aus einer festgelegten Winkelstellung gekippt werden und dadurch der Abstand zwischen den Kontaktfedern vergrößert wird. Ein größerer Abstand bewirkt eine geringere gegenseitige elektromagnetische Beeinflussung.
- In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Kontaktfedern jeweils mittig über seitliche Haltestege am Trägerrahmen gehaltert. Die Haltestege sind vorzugsweise einstückig mit den Kontaktfedern ausgebildet. Vorzugsweise sind die Haltestege elastisch ausgebildet und ermöglichen ein Verkippen der Kontaktfedern bei Anlage an einen Anschlag. Auf diese Weise ist eine einfache und kostengünstige elastische Halterung der Kontaktfedern am Trägerrahmen gegeben.
- Vorzugsweise sind die Kontaktfedern in Form von zwei parallel angeordneten Metallstreifen ausgebildet. Die Metallstreifen sind mittig über einen einstückig mit den Metallstreifen ausgebildeten Verbindungssteg verbunden. Auf der Achse des Verbindungssteges ist seitlich an jedem Metallstreifen jeweils ein Haltestreifen ausgebildet. Die Haltestreifen sind ebenfalls einstückig mit den Metallstreifen ausgebildet. Die Haltestreifen sind am Trägerrahmen befestigt. Die beschriebene Ausführungsform der Kontaktfedern bietet einen zuverlässigen Kontakt, eine kostengünstige Herstellung und eine einfache und elastische Halterung der Kontaktfedern am Trägerrahmen. Vorzugsweise weist der Trägerrahmen für jede Kontaktfeder zwei Halteblöcke auf, die einstückig mit dem Trägerrahmen ausgebildet sind. Die Kontaktfeder wird über zwei seitliche Haltestege im Halteblock gehaltert. Durch die Ausbildung der Halteblöcke ist eine zuverlässige und sichere Halterung der Kontaktfedern gegeben.
- Vorzugsweise sind die Halteblöcke nach unten unter den Trägerrahmen herausgeführt und der Sockel weist Ausnehmungen im Bereich der Haltestege auf, in die die Haltestege ragen. Durch diese Anordnung ist ein geringer Abstand zwischen den Kontaktfedern und den zu verbindenden Kontakten möglich. Die Kontaktfedern können sehr nah über den Kontakten angeordnet werden, da die Halteblöcke in die Ausnehmungen des Sockels ragen. Durch den geringen Abstand der Kontaktfedern von den Kontakten wird eine schnelle Schaltfrequenz des Relais ermöglicht.
- In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Trägerrahmen an gegenüberliegenden Seitenwänden, vorzugsweise im mittigen Bereich, Lagerausnehmungen auf. In entsprechender Weise weist der Sockel ebenfalls vorzugsweise im mittigen Bereich zwei Lagerzapfen auf, die an gegenüberliegenden Seiten angeordnet sind. Zur kippbaren Lagerung des Trägerrahmens auf dem Sockel liegt der Trägerrahmen mit den Lagerausnehmungen auf den Lagerzapfen auf. Durch die Ausbildung der Lagerausnehmungen und der Lagerzapfen wird eine einfache und kostengünstig herzustellende Lagerung der Kontaktfederbaugruppe auf dem Sockel ermöglicht.
- In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Sockel in Form eines Rahmens ausgebildet. Im Bereich der Anschläge weist der Rahmen Absätze auf, aus denen die Anschläge aus dem Rahmen herausgeführt sind. Durch diese Ausführungsform wird zum einen eine relativ große Stabilität des Sockels erreicht und zum anderen eine geringe Bauhöhe der Baueinheit Kontaktfederbaugruppe und Sockel ermöglicht.
- Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, den Sockel und die Anschläge aus verschiedenen Materialien auszubilden. Vorzugsweise sind die Anschläge in Form eines biegbaren Materials, wie zum Beispiel einer Metalllegierung, ausgebildet. Nach der Montage der Kontaktfederbaugruppe in dem Sockel wird der Anschlag über einen Formprozess, wie zum Beispiel ein einfaches Umbiegen in eine Endform gebracht. Dadurch ist eine kostengünstige Herstellung des Moduls Kontaktfederbaugruppe mit Sockel möglich.
- Durch den erfindungsgemäßen Aufbau der Sockelbaugruppe kann bei einem Relais mit Wechselkontakt über die erste Kontaktfeder ein Stromkreis geschlossen werden, während die andere geöffnete Kontaktfeder mit einem Masseanschluss verbindbar ist. Durch die Erdung der geöffneten Kontaktfeder kann u.a. bei einer Verwendung des Relais im HF-Bereich die Dämpfungscharakteristik verbessert werden.
- Eine einfache und zuverlässige konstruktive Umsetzung der erfindungsgemäßen Sockelbaugruppe zeichnet sich u.a. dadurch aus, dass beide Kontaktfedern jeweils an zwei Zapfen befestigt sind, die Teil eines den Wippanker aufnehmenden Trägerrahmens sind.
- Zur Umsetzung einer Doppelkontaktierung sind die Kontaktfedern mit jeweils zwei Blattzungen versehen, die über einen Mittelsteg miteinander verbunden sind. Der Mittelsteg dient in seiner axialen Verlängerung in vorteilhafter Weise zugleich als Befestigung für die Kontaktfedern am Trägerrahmen des Wippankers.
- Die verschiedenen in der Sockelbaugruppe eingelassenen Kontaktanschlüsse (Festkontakte, Mittelkontaktanschluss, HF-Anschlüsse) werden aus einer einzigen Platine vorgefertigt, wodurch eine automatisierte Fertigung der Sockelbaugruppe möglich wird. Darüber hinaus sind aus der Platine Stege herausgebildet, die nach entsprechender Bearbeitung als Anschlag für die geöffnete Kontaktfeder dienen.
- Eine zuverlässige Aufnahme des Wippankers in der Sockelbaugruppe zeichnet sich dadurch aus, dass das Sockelelement an seinen beiden Längsseiten mittig an den Seitenwänden angeformte Lagerzapfen aufweist, an denen der Wippanker gelagert ist. Die Lageraugen sind dabei im Trägerrahmen des Wippankers in Form von zwei u-förmigen Ausnehmungen ausgebildet.
- Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 ein Relais in perspektivischer Darstellung im Teilschnitt, -
2 eine Sockelbaugruppe des Relais, -
3 die Sockelbaugruppe im Schnitt, -
4 einen Grundkörper der Sockelbaugruppe, -
5 eine Sockelanschlussplatine, -
6 die Sockelanschlussplatine im vorgeformten Zustand, -
7 einen Trägerrahmen für Kontaktfedern des Relais in einer ersten Perspektivansicht, -
8 den Trägerrahmen in einer zweiten Perspektivansicht, -
9 die am Trägerrahmen befestigten Kontaktfedern, -
10 einen Wippanker des Relais in Perspektivansicht und -
11 den Wippanker in einer zweiten Perspektivansicht. - Das in den
1 dargestellte Relais besteht aus zwei Hauptbaugruppen, nämlich aus einer Magnetbaugruppe1 und einer Sockelbaugruppe2 , die beide in einem gemeinsamen Gehäuse3 des Relais Aufnahme finden. Bei der Montage des Relais wird die mit einer Kunststoffumhüllung34 umspritzte Magnetbaugruppe1 klemmend auf die Sockelbaugruppe2 geschoben. Anschließend wird das Relais im Bereich der Sockelbaugruppe2 mit Gießharz abgedichtet. - Im Inneren der Magnetbaugruppe
1 ist eine Spule4 , ein Eisenkern5 mit zwei Polschuhen6 (nur ein Polschuh sichtbar dargestellt) und ein Dauermagnet7 erkennbar, wobei diese Anordnung der eines üblichen polarisierten Relais entspricht. Die Sockelbaugruppe2 besteht aus einem Grundkörper, im folgenden als Sockel8 bezeichnet, in dem eine Sockelanschlussplatine9 (5 ) mit einem ersten Ausgang10 eines ersten Festkontaktes und einem zweiten Ausgang11 eines zweiten Festkontaktes und einem Mittelkontaktanschluss12 aufweist, die seitlich aus dem Sockel8 herausragen. Weiterhin weist die Sockelanschlussplatine9 die Erdungsanschlüsse35 auf, die ebenfalls aus dem Sockel8 seitlich herausragen. -
2 zeigt in einer perspektivischen Darstellung eine Modulbaugruppe, die die Sockelbaugruppe2 und die Kontaktfederbaugruppe19 umfasst. - In
5 ist eine Rohform der Sockelanschlussplatine9 dargestellt, in der ein erster, ein zweiter und ein dritter Festkontakt36 ,37 ,38 noch einstückig mit einer Abschirmfläche39 ausgebildet sind. Die Sockelanschlussplatine9 besteht im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus Kupfer, während der Sockel8 aus einem isolierenden Material aufgebaut ist. Die Sockelanschlussplatine9 wird zunächst aus einem ebenen Kupferblech herausgearbeitet, bevor sie, wie in6 dargestellt, zur Aufnahme im Sockel8 mit einer entsprechenden räumlichen Ausprägung versehen wird. Aus der Sockelanschlussplatine9 sind zwei isoliert voneinander angeordnete Ausgangs- Festkontaktanschlüsse10 und11 sowie ein Eingangs-Mittelkontaktanschluss12 herausgebildet. An den beiden Stirnseiten der Sockelanschlussplatine9 sind weiterhin zwei Stege13 und14 vorgesehen, die als Anschläge und vorzugsweise als Erdungsontakte für die im folgenden noch näher beschriebenen Kontaktfedern des Relais fungieren. Die Abschirmfläche umgibt in einem festgelegten Abstand die Kontaktanschlüsse10 ,11 ,12 und die Festkontakte36 ,37 ,38 . Durch einen Anschluss der Erdungsanschlüsse35 mit einem Potential, vorzugsweise einem Massepotential, ist eine Abschirmung der Festkontakte36 ,37 ,38 möglich. Die Sockelanschlussplatine9 weist dritte Ausnehmungen43 auf, die zwischen dem ersten und dem zweiten bzw. zwischen dem zweiten und dem dritten Festkontakt36 ,37 ,38 ausgebildet sind. -
4 zeigt eine perspektivische Darstellung des Sockels8 mit der Sockelanschlussplatine9 , die in den Sockel8 eingebettet ist. Der Sockel8 weist im wesentlichen eine umlaufende Rahmenform auf, wobei an gegenüberliegenden Querseiten, in denen die Stege13 ,14 ausgebildet sind, der Rahmen40 einen ersten und einen zweiten Absatz41 ,42 aufweist. Durch die Absätze41 ,42 können die Stege13 ,14 aus dem Rahmen40 herausgeführt und bei einem folgenden Formvorgang in Form von Anschlägen umgeformt werden, wobei die Anschläge unter der Oberkante des Rahmens40 angeordnet sind, wie aus1 und2 ersichtlich ist. Auf diese Weise kann eine geringe Bauhöhe der Sockelbaugruppe2 erreicht werden. - Der Sockel
8 weist in seinem Mittelbereich zwei an den Innenflächen seiner beiden Seitenwände15 und16 angeformte Lager zapfen17 und18 zur Aufnahme einer Federkontakt- Baugruppe19 (7 ,8 ) auf. Die Kontaktfederbaugruppe19 besteht aus einem Trägerrahmen20 , an dem zwei Kontaktfedern21 und22 befestigt sind, und einem Wippanker29 . Die7 ,8 und9 zeigen Teile der Kontaktfederbaugruppe19 . - Die Kontaktfedern
21 ,22 bestehen im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einer Kupferlegierung und sind zur Erzie- lung einer Doppelkontaktierung mit jeweils zwei Blattzungen21a ,21b bzw.22a ,22b versehen, die jeweils durch einen Mittelsteg21c bzw.22c miteinander verbunden sind. Die beiden Mittelstege21c ,22c weisen in ihrer axialen Verlängerung zu beiden Seiten jeweils zwei Befestigungsarme21d und2 1e bzw.22d und22e auf, die auf beiden Seiten jeweils in einem auf der Unterseite des Trägerrahmens20 herausgebildeten Haltezapfen20a und20b bzw.20c und20d verankert sind. - Die beiden Längsseiten des Trägerrahmens
20 weisen zwei Vorsprünge23 und24 auf, in denen zwei Ausnehmungen25 (nur eine Seite sichtbar dargestellt) als schalenförmige Lagerstellen für die am Sockel8 vorgesehenen Lagerzapfen17 und18 ausgebildet sind. Die Lagerzapfen17 ,18 bilden zusammen mit den beiden Ausnehmungen25 zwei Lager, wobei die Größe der Ausnehmungen25 zur Größe der Lagerzapfen17 ,18 so dimensioniert ist, dass nach beiden Seiten eine für eine Kontaktierung der Kontaktfedern21 ,22 mit den Kontaktanschlüssen10 ,11 und12 erforderliche Kippbewegung möglich ist. Im Trägerrahmen20 ist eine rechteckförmige Ausnehmung26 vorgesehen, an deren beiden Stirnseiten zwei Befestigungszapfen27 und28 für einen Anker, im folgenden als Wippanker29 bezeichnet, angeformt sind. Der aus Kunststoff bestehende Trägerrahmen20 mit seinen angeformten Haltezapfen20a bis20d , den Vorsprüngen23 ,24 sowie den Befestigungszapfen27 ,28 wird im Formspritzverfahren hergestellt, wobei gleichzeitig die in einem sogenannten Leadframe gehaltenen Kontaktfedern21 ,22 umspritzt werden. - In
10 ist der Wippanker29 dargestellt, der in den Trägerrahmen20 eingefügt ist. - Der Wippanker
29 weist zwei Ankerflügel30 und31 auf, zwischen denen ein dachförmiger Mittelabschnitt32 ausgebildet ist, wobei eine Dachkante33 im zusammengebauten Zustand des Relais am Dauermagneten7 anliegt. Wie bereits ausgeführt, ist der Wippanker29 über die Befestigungszapfen27 ,28 formschlüssig mit dem Trägerrahmen20 verbunden. - In
11 ist die Anordnung der10 aus einer perspektivischen Darstellung von unten dargestellt. - Der Trägerrahmen
20 , die Befestigungszapfen27 ,28 und die Haltezapfen20a , b, c, d werden vorzugsweise einstückig aus einem Kunststoffmaterial hergestellt, wobei vorzugsweise bei der Herstellung die Kontaktfedern21 ,22 in der gewünschten Form in die Haltezapfen20a , b, c, d eingebettet werden. - Die Kontaktfedern
21 ,22 sind elastisch mit dem Wippanker29 verbunden, so dass vorzugsweise bei Anlage einer Kontaktfeder21 ,22 eine Verkippung der Kontaktfeder gegenüber der Lage des Wippankers29 möglich ist. Die elastische Halterung der Kontaktfedern21 ,22 am Wippanker29 kann durch verschiedene Mittel erreicht werden. Vorzugsweise sind die Befestigungsarme21d , e,22d , e in der Weise elastisch ausgebildet, dass eine Verkippung der Blattzungen21a , b,22a , b gegenüber der Lage des Wippankers29 möglich ist. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Haltezapfen20a bis20d elastisch ausgebildet, so dass eine Verkippung der Kontaktfedern21 ,22 bei Anlage an den Anschlägen13 ,14 möglich ist. Die Kontaktfedern21 ,22 sind vorzugsweise mit den Blattzungen21a ,21b ,22a ,22b und den Mittelstegen21c ,22c und den Befestigungsarmen21d ,21e ,22d ,22e einstückig aus einem Federstahlblech ausgestanzt. Vorzugsweise sind die Kontaktfedern21 ,22 , die Blattzungen, die Mittelstege und die Befestigungsarme aus einer Kupferlegierung her gestellt, um eine verbesserte elektrische Leitfähigkeit zu erreichen. -
3 zeigt einen Querschnitt durch den Sockel8 mit der montierten Kontaktfederbaugruppe19 bei einer Stellung des Wippankers29 in einem angeregten Zustand des Relais, bei dem die erste Kontaktfeder21 über den ersten und zweiten Festkontakt36 ,37 den Mittelkontaktanschluss12 mit dem ersten Ausgangskontaktanschluss10 leitend verbindet, während die zweite Kontaktfeder22 die Verbindung zwischen Mittelkontaktanschluss12 und dem zweiten Ausgangsanschluss11 , d.h. den dritten Festkontakt38 geöffnet hält. Das dem dritten Festkontakt38 zugeordnete Ende der Kontaktfeder22 liegt dabei am u-förmigen Steg14 an, so dass die Kontaktfeder22 in der bevorzugten Ausführungsform mit Masse verbunden ist. Wird die Polung der an der Spule angelegten Spannung umgekehrt, so würde der Wippanker die andere Kippposition einnehmen, bei der die zweite Kontaktfeder22 den Mittelkontaktanschluss12 leitend mit dem dritten Festkontakt38 verbindet, während die Verbindung zwischen Mittelkontaktanschluss12 und dem ersten Festkontakt36 geöffnet ist. Bei Hochfrequenz- Relais wird die Dämpfungs-Charakteristik durch die Erdung der geöffneten Kontaktfeder22 bzw.21 verbessert. Alternativ zum vorliegenden Ausführungsbeispiel können auf die Festkontakte36 ,37 und38 noch zusätzlich Kontaktstücke aufgeschweißt sein, die aus einem entsprechenden Profilmaterial vorgefertigt sind. Ein anschließender magnetischer Abgleich des Dauermagneten7 stellt sicher, dass das Relais bei einer gewünschten Spannung anspricht bzw. zurückfällt. - In
3 ist die zweite Kontaktfeder22 im Anschlag an den zugeordneten Anschlag14 , der in Form des gebogenen zweiten Steges14 ausgebildet ist, dargestellt. Aufgrund der Anschlagposition ist die zweite Kontaktfeder22 gegenüber ihrer Normalstellung in bezug auf den Trägerrahmen20 um einen Winkel W1 auf der Seite des Anschlages14 nach unten gekippt. Dadurch wird die Seite der zweiten Kontaktfeder22 , die der ersten Kontaktfeder21 zugeordnet ist, nach oben und damit weiter von der ersten Kontaktfeder21 wegbewegt. Auf diese weise wird ein vergrößerter Abstand zwischen der ersten und der zweiten Kontaktfeder21 ,22 eingestellt. Dadurch können die Kontaktfedern21 ,22 in der Weise angeordnet werden, dass die Kontaktfedern21 ,22 in einer Normalposition, in der keine Kräfte auf die erste und die zweite Kontaktfeder21 ,22 einwirken, einen sehr geringen seitlichen Abstand voneinander aufweisen. Dadurch kann insgesamt die Baulänge des Schaltrelais kleiner ausgeführt werden. - Vorzugsweise sind die erste und die zweite Kontaktfeder
21 ,22 auf einer Achse nebeneinander angeordnet. Besonders in dieser Anordnung ist ein geringer Abstand zwischen der ersten und der zweiten Kontaktfeder21 ,22 für eine kurze Bauform vorteilhaft. Jedoch besteht bei Vorliegen eines geringen Abstandes zwischen der ersten und der zweiten Kontaktfeder21 ,22 die Gefahr einer gegenseitigen elektromagnetischen Beeinflussung. Diese Gefahr wird zum einen durch die Erdung der am Anschlag13 ,14 anliegenden Kontaktfeder21 ,22 reduziert, wenn der Anschlag13 ,14 elektrisch mit einem Massepotential verbunden ist. Zum anderen wird die elektromagnetische Beeinflussung, wie in3 dargestellt ist, durch eine Kippbewegung der am Anschlag anliegenden Kontaktfeder reduziert. Durch die Kippbewegung wird, wie oben ausgeführt, der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Kontaktfeder21 ,22 vergrößert. - In
3 ist dargestellt, dass die Haltezapfen20a ,20b der ersten Kontaktfeder21 in die dritten Ausnehmungen43 der Sockelanschlussplatine9 eingreifen. Entsprechend weist der Sockel8 ebenfalls in einer Bodenplatte Ausnehmungen auf, die ein Eingreifen der Haltezapfen20a bis20d in die dritten Ausnehmungen43 ermöglichen. - Das beschriebene und dargestellte Relais ist auch für eine monostabile Schaltcharakteristik auslegbar, die beispiels weise durch einen unsymmetrischen Abgleich des Dauermagneten, durch einseitige Trennbleche in Arbeitsluftspalten oder, wie in der
DE 198 50 668 C1 aufgeführt, durch einen unsymmetrischen Aufbau des Wippankers29 eingestellt werden kann. -
- 1
- Magnetbaugruppe
- 2
- Sockelbaugruppe
- 3
- Relaisgehäuse
- 4
- Spule
- 5
- Kern
- 6
- Polschuh
- 7
- Dauermagnet
- 8
- Sockel
- 9
- Sockelanschlussplatine
- 10
- 1. Ausgangsanschluss
- 11
- 2. Ausgangsanschluss
- 12
- Mittelkontaktanschluss
- 13
- Steg/Erdungslappen
- 14
- Steg/Erdungslappen
- 15
- Seitenwand/Sockel
- 16
- Seitenwand/Sockel
- 17
- Lagerzapfen
- 18
- Lagerzapfen
- 19
- Federkontakt- Baugruppe
- 20
- Trägerrahmen
für Kontaktfedern/
20a –20d Haltezapfen - 21
- Erste
Kontaktfeder/
21a , b Blattzungen/21c - Mittelsteg/
21d , e Befestigungsarme - 22
- Kontaktfeder/
22a , b Blattzungen/22c Mittelsteg/22d , e - Befestigungsarme
- 23
- 1. Vorsprung
- 24
- 2. Vorsprung
- 25
- Ausnehmung
- 26
- Ausnehmung
- 27
- Befestigungszapfen
- 28
- Befestigungszapfen
- 29
- Wippanker
- 30
- Ankerflügel
- 31
- Ankerflügel
- 32
- Mittelabschnitt
- 33
- Dachkante
- 34
- Kunststoffumhüllung
- 35
- Erdungsanschluss
- 36
- Erster Festkontakt
- 37
- Zweiter Festkontakt
- 38
- Dritter Festkontakt
- 39
- Abschirmfläche
- 40
- Rahmen
- 41
- Erster Absatz
- 42
- Zweiter Absatz
- 43
- Dritte Ausnehmung
Claims (20)
- Kontaktfederbaugruppe für ein Relais mit einem Wippanker mit zwei Kontaktfedern (
21 ,22 ), wobei die Kontaktfedern (21 ,22 ) an einem Trägerrahmen (20 ) gehaltert sind, wobei der Trägerrahmen (20 ) kippbar in einem Sockel (8 ) gehaltert ist, wobei der Trägerrahmen (20 ) zur Halterung des Wippankers (19 ) dient, wobei der Sockel (8 ) Kontakte (36 ,37 ,38 ) aufweist, die den Kontaktfedern zugeordnet sind, wobei die Kontaktfedern (21 ,22 ) abhängig von einer Kippstellung des Trägerrahmens (20 ) zwei Kontakte (36 ,37 ,38 ) miteinander verbinden, wobei die Kontaktfedern (21 ,22 ) in einer unbelasteten Stellung eine festgelegte Winkelposition zum Trägerrahmen (20 ) aufweisen, wobei die Kontaktfedern (21 ,22 ) am Trägerrahmen (20 ) gehaltert sind, wobei für jede Kontaktfeder (21 ,22 ) ein Anschlag (13 ,14 ) vorgesehen ist, wobei eine erste Kontaktfeder (21 ) an einen zugeordneten ersten Anschlag (13 ) über eine Kippbewegung des Trägerrahmens (20 ) bringbar ist, wobei die zweite Kontaktfeder (22 ) in eine Kontaktposition schwenkbar ist, in der die zweite Kontaktfeder (22 ) zwei Kontakte (37 ,38 ) elektrisch verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfedern (21 ,22 ) über elastische Halterungen (20a ,20b ,20c ,20d ) mit dem Trägerrahmen (20 ) verbunden sind, dass die erste Kontaktfeder (21 ) durch den Anschlag (13 ) aus einer Winkelstellung schwenkbar ist, und dadurch der Abstand zwischen der ersten und der zweiten Kontaktfeder (21 ,22 ) vergrößert wird. - Kontaktfederbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschläge (
13 ,14 ) elektrisch leitend mit einem Potential, vorzugsweise mit Masse verbindbar sind. - Kontaktfederbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschläge (
13 ,14 ) einstückig mit einer Abschirmfläche (39 ) ausgebildet sind, die die elektrischen Kontakte (36 ,37 ,38 ) wenigstens teilweise umgeben. - Kontaktfederbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfedern (
21 ,22 ) jeweils mittig über seitliche Haltestege am Trägerrahmen (20 ) gehaltert sind, dass die Haltestege (21d ,21e ,22d ,22e ) einstückig mit den Kontaktfedern ausgebildet sind und dass die Haltestege (21d ,21e ,22d ,22e ) elastisch ausgebildet sind und ein Verkippen der Kontaktfedern (21 ,22 ) beim Anliegen an den Anschlägen (13 ,14 ) ermöglichen. - Kontaktfederbaugruppe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kontaktfeder (
21 ,22 ) aus zwei parallel angeordneten Metallstreifen gebildet ist, dass die Metallstreifen mittig über einen einstückig mit den Metallstreifen ausgebildeten Verbindungssteg (21c ,22c ) verbunden sind, und dass auf einer Achse mit dem Verbindungssteg Haltestreifen (21d ,21e ,22d ,22e ) einstückig ausgebildet sind, die am Trägerrahmen (20 ) befestigt sind. - Kontaktfederbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerrahmen (
20 ) für jede Kontaktfeder (21 ,22 ) einen Quersteg aufweist, dass an jedem Quersteg zwei Haltezapfen (20a ,20b ,20c ,20d ) nach unten ausgebildet sind, dass zwischen den zwei Haltezapfen eine Kontaktfeder (21 ,22 ) angeordnet ist, die über zwei seitliche Haltestege (21d ,21e ) mit den zwei Haltezapfen (20a ,20b ,20c ,20d ) verbunden ist. - Kontaktfederbaugruppe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltezapfen (
20a ,20b ,20c ,20d ) weiter nach unten ragen als die Kontaktfedern (21 ,22 ), dass der Sockel (8 ) Ausnehmungen (43 ) im Bereich der Haltestege (21d ,21e ,22d ,22e ) aufweist, die zur Aufnahme der Haltezapfen (20a ,20b ,20c ,20d ) dienen. - Kontaktfederbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerrahmen (
20 ) an gegenüberliegenden Seitenwänden, vorzugsweise im mittigen Bereich, Lagerausnehmungen (25 ,26 ) aufweist, dass der Sockel (8 ), vorzugsweise im mittigen Bereich, an gegenüberliegenden Seiten zwei Lagerzapfen (17 ,18 ) aufweist, dass zur kippbaren Lagerung des Trägerrahmens (20 ) auf dem Sockel (8 ) die Lagerausnehmungen (25 ,26 ) auf den Lagerzapfen (17 ,18 ) aufliegen. - Kontaktfederbaugruppe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerausnehmung (
25 ,26 ) und/oder die Lagerzapfen (17 ,18 ) einander zugeordnete teilzylinderförmige Lagerflächen aufweisen, mit denen der Trägerrahmen (20 ) auf dem Sockel (8 ) gelagert ist. - Kontaktfederbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Sockel (
8 ) in Form eines Rahmens (40 ) ausgebildet ist, dass der Rahmen (40 ) im Bereich der Anschläge Absätze (41 ,42 ) aufweist, dass die Anschläge (13 ,14 ) im Bereich der Absätze aus dem Rahmen (40 ) herausgeführt sind. - Kontaktfederbaugruppe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschläge (
13 ,14 ) und der Sockel (8 ) aus zwei verschiedenen Materialien gebildet sind, dass die Anschläge (13 ) in Form eines biegbaren Materials, vorzugsweise aus Metallblech besteht, das in einem Formprozess nach der Montage des Trägerrahmens (20 ) in eine Endform gebracht wurde. - Elektromagnetisches Relais mit einem Sockelelement (
8 ), das Kontaktanschlüsse (10 ,11 ,12 ) für Kontakte (36 ,37 ,38 ) für mindestens eine bewegliche Kontaktfeder (21 ,22 ) aufnimmt, einem auf dem Sockelelement (8 ) gelagerten Wippanker (29 ), der Teil eines Magnetsystems (1 ) ist und mit zwei beiderseits einer Drehachse angeordneten Ankerflügeln (30 ,31 ) versehen ist, wobei die Kontaktfeder (21 ,22 ) mit dem Wippanker (29 ) verbunden ist und mit ihren freien Enden mit mindestens einem Kontakt (36 ,37 ,38 ) zusammenwirkt, wobei an beiden Ankerflügeln (30 ,31 ) jeweils eine Kontaktfeder (21 ,22 ) befestigt ist, wobei in Abhängigkeit von der Stellung des Wippankers (29 ) eine erste Kontaktfeder (21 ,22 ) einen im Sockelelement (8 ) angeordneten Kontakt (37 ) mit einem der beiden Kontakte (36 ,38 ) leitend verbindet, während eine zweite Kontaktfeder (22 ,21 ) an einem Anschlag (13 ,14 ) anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfedern (22 ,21 ) über elastische Halterungen (20a , b, c, d) mit dem Trägerrahmen (20 ) verbunden sind, dass der Anschlag (13 ,14 ) in der Weise angeordnet ist, dass bei Anlage der zweiten Kontaktfeder (22 ,21 ) am Anschlag eine Verkippung der zweiten Kontaktfeder (22 ,21 ) aus einer Ruhestellung bewirkt wird, so dass der Abstand zwischen der ersten und zweiten Kontakfeder (21 ,22 ) vergrößert wird. - Relais nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kontaktfedern (
21 ,22 ) jeweils an zwei Zapfen (20a bis20d ) befestigt sind, die an einem Trägerrahmen (20 ) für den Wippanker (29 ) angeformt sind. - Relais nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfedern (
21 ,22 ) jeweils zwei Blattzungen (21a ,21b ,22a ,22b ) aufweisen, die durch einen Mittelsteg (21c ,22c ) verbunden sind, die in ihrer axialen Verlängerung jeweils zwei Befestigungsarme (21d ,21e ,22d ,22e ) ausbilden. - Relais nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelkontaktanschluss (
12 ), die Kontaktanschlüsse (10 ,11 ) und die Festkontakte (36 ,37 ,38 ) aus einer Platine (9 ) herausgebildet sind, die im Sockelelement (8 ) aufgenommen ist. - Relais nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass an den beiden Stirnseiten des Sockelelements (
8 ) zwei Stege (13 ,14 ) vorgesehen sind, die als Anschlag und als Massekontakte für die Kontaktfedern (21 ,22 ) dienen. - Relais nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (
13 ,14 ) ebenfalls aus der Platine (9 ) herausgebildet sind. - Relais nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (
13 ,14 ) u-förmig umgebogen sind und als Anschlag für das freie Ende einer Kontaktfeder (21 ,22 ) dienen. - Relais nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Sockelelement (
8 ) mittig an zwei Seitenwänden (15 ,16 ) angeformte Lagerzapfen (17 ,18 ) aufweist, an denen der Wippanker (29 ) gelagert ist. - Relais nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (
20 ) für den Wippanker (29 ) an seinen beiden Längsseiten zwei Ausnehmungen (25 ) aufweist, in die die Lagerzapfen (17 ,18 ) eingreifen.
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