DE1257971B

DE1257971B - Elektromagnetisches Relais mit gekapselter Kontaktanordnung

Info

Publication number: DE1257971B
Application number: DEJ30236A
Authority: DE
Inventors: Harry Stanley Woodhead
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1963-05-13
Filing date: 1966-03-05
Publication date: 1968-01-04
Also published as: GB1099081A; BE647843A; NL155977B; NL6405338A; DE1439536C2; DE1564189B2; CH444311A; NL6614383A; CH434470A; BE653538A; DE1237688B; DE1439536B1; NL6603049A; US3331040A; FR91238E; SE338618B; NL6410458A; CH452021A; BE677606A; DE1257971C2

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

HOIh

Deutsche Kl.: 21g-4/01

Nummer: 1257 971

Aktenzeichen: J 30236 VIII c/21 g

Anmeldetag: 5. März 1966

Auslegetag: 4. Januar 1968

Anmelder:

International Standard Electric Corporation, New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Ciaessen, Patentanwalt, 7000 Stuttgart 1, Rotebühlstr. 70

Als Erfinder benannt:

Harry Stanley Woodhead, Harlow, Essex (Großbritannien)

Beanspruchte Priorität:

Großbritannien vom 12. März 1965 (10 571) - -

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais, dessen die Erregerwicklung tragender Kern unlösbar in einem gegen den Kern elektrisch isolierten Elektromagnetisches Relais mit gekapselter
Träger eingesetzt ist, und dessen den Träger durch- Kontaktanordnung
dringendes freies Kernende zusammen mit einem ge- 5
gegenüberstehenden Teil eines federgelagerten, magnetisierbaren Ankers einen Kontakt des Relais
bildet.

Elektromagnetische Relais dieser Art sind bekannt. So zeigt z. B. die USA.-Patentschrift 2 933 571 ein io Relais mit einem als elektrischer Leiter dienenden stabförmigen Kern, der in einen Träger unlösbar eingesetzt ist und mit einem durch eine tellerförmige Feder gehaltenen Anker als Relaiskontakt zusammenarbeitet. Trotz ihrer Einfachheit weist diese Anord- 15 nung verschiedene Nachteile auf, da bei diesem Relais die Kontaktanordnung nicht in einem hermetisch abgeschlossenen Raum untergebracht ist. Auch setzt die tellerförmige Feder mit ihren radial ausgebildeten Ausnehmungen einer leichten Ankerbeweg- 20 lichkeit einen verhältnismäßig großen Widerstand entgegen.

Weiterhin sind in letzter Zeit z. B. durch die deutschen Auslegeschriften 1191 042 und 1209 205 mehrere Relaisausbildungen bekanntgeworden, die in 25

ihrem Aufbau und ihrer Wirkungsweise fast identisch

der erwähnten USA.-Patentschrift 2 933 571 sind.

Allerdings sind bei diesen Relais die kontaktgeben- 2

den Teile in einem abgeschlossenen Gehäuse gekap- schließende Abdeckkappe an einem den Träger bilselt. Eine Evakuierung dieses abgeschlossenen Ge- 30 denden Weicheisenring befestigt ist.
häuses oder ein Füllen desselben mit einem Schutz- Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung ist

gas bereitet jedoch Schwierigkeiten, da nach dem die Membran mit mindestens zwei kreisbogenförmi-Zusammenfügen des Gehäuses ein solcher Arbeite- _gen, schmalen, länglichen Schlitzen versehen, die so gang nicht mehr vorgenommen werden kann. Soll angeordnet sind, daß die zentrale Kontaktfläche der das Gehäuse nach dem Zusammenfügen mit einem 35 Membran über mindestens zwei schmale Metall-Schutzgas gefüllt sein, so muß der gesamte Herstel- zungen mit der Randzone der Membran bzw. mit lungsvorgang in einer Schutzgasatmosphäre erfolgen. dem Weicheisenring verbunden ist.
Dies erfordert jedoch ein aufwendiges Fertigungs- I_n weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind minverfahren, destens die Kontaktfläche der Membran sowie die

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die 40 Stirnfläche des Röhrchens mit Edelmetall plattiert. Nachteile der bekannten Anordnungen zu vermeiden. Das elektromagnetische Relais nach der Erfindung

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der weist gegenüber den bekannten Anordnungen vermagnetisch und elektrisch leitende Kern aus einem schiedene beachtliche Vorteile auf. Durch den als Röhrchen besteht, das gleichzeitig zum Evakuieren Röhrchen ausgebildeten Kern ist es z.B. möglich, der Kontaktkammer oder zum Füllen derselben mit 45 das Evakuieren der Kontaktkammer oder das Füllen einem an sich bekannten Schutzgas dient und dessen derselben mit Schutzgas ganz am Ende des Herder Kontaktanordnung abgewandtes Ende herme- Stellungsverfahrens unmittelbar vor dem Verschlietisch verschlossen ist. ßen des Röhrchens vorzunehmen. Dadurch ergibt

Gemäß einer Ausbildung nach der Erfindung ar- sich eine bedeutend vereinfachte Fertigung gegenüber beitet eine Stirnfläche des Röhrchens mit einer als 50 den erwähnten bekannten Relaisausführungen. Wei-Anker und Gegenkontakt wirkenden Membran zu- terhin muß durch die besondere Ausbildung der als sammen, die durch eine die Kontaktkammer ab- Anker und Gegenkontakt wirkenden Membran nur

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Claims

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eine sehr geringe Kraft zur Auslenkung der Kontakt- Die Membran 14 besteht aus Magnetmaterial, vorfläche der Membran gegen die Stirnfläche des röhr- zugsweise einer Nickeleisen-Legierung, und kann zur chenförmigen Kernes angewendet werden. Schaffung eines guten elektrischen Kontaktes ganz Die Erfindung wird an Hand von Zeichnungen oder teilweise mit einem gebräuchlichen Edelmetall, beschrieben. In den Zeichnungen zeigt 5 wie z. B. Palladium, plattiert sein. Die Stirnfläche 13 F i g. 1 einen Längsschnitt durch die Mittelachse des Röhrchens 11 kann mit einem ähnlichen Auflagedes Relais nach der Erfindung, metall versehen sein. Außerdem bilden die auf den F i g. 2 einen Querschnitt durch das Relais in der Kontaktflächen aufgebrachten schützenden Auflagen Ebene der Linie II-II in F i g. 1. gleichzeitig den notwendigen, magnetisch isolierenden

Das in den Zeichnungen dargestellte Relais ist aus io Luftspalt zwischen den Kontakten, einem hermetisch zusammengesetzten Gehäuse auf- Das den magnetischen Kern der Anordnung bilgebaut, das einen Weicheisenring 10 enthält, in des- dende Nickeleisen-Röhrchen 11 ist in axialer Richsen Mittelbohrung ein Nickeleisen-Röhrchen 11 mit- tung beträchtlich langer als der einen Teil des magneteis eines isolierenden Ringes 12, der z. B. aus Glas tischen Rückschlusses bildende Weicheisenring 10. bestehen kann, hermetisch dicht befestigt ist. Der 15 Der vorspringende Teil des Röhrchens 11 wird von Weicheisenring 10 und das Nickeleisen-Röhrchen 11 der Erregerwicklung 21 des Relais umschlossen, die bilden einen Teil des magnetischen Kreises des Re- auf einen isolierenden Spulenkörper 22 gewickelt ist. lais, und die ringförmige Stirnfläche 13 des Röhr- Der Außendurchmesser der Erregerwicklung 21 und chens 11 ist zugleich einer der beiden zusammen- des Spulenkörpers 22 ist nicht größer als der Außenarbeitenden Kontakte des Relais. Der Anker und 20 durchmesser des Weicheisenringes 10. Eine Endzugleich der andere Kontakt des Relais werden durch platte 23 aus Magnetmaterial ist auf das aus dem eine elastische Membran 14 aus Magnetmaterial ge- Spulenkörper 22 ragende Ende des Röhrchens 11 aufbildet, die an ihrem Rand am Weicheisenring 10 mit- gepreßt und hält den Spulenkörper 22 fest. Der tels einer Abdeckkappe 15 gehalten wird, die ihrer- magnetische Kreis wird durch eine Außenhülse 23 seits mit dem Weicheisenring 10 hermetisch dicht ver- 35 aus Magnetmaterial geschlossen, die über den Weichbunden ist. Ein Abstandsring 16 stellt sicher, daß eisenring 10 und die Endplatte 23 aufgesprengt ist. die Membran 14 während ihrer Ruhestellung mit Die Hülse 24 ist von der Endplatte 23 durch einen ihrer zentralen Kontaktfläche 18 einen genügend Isolierring 25 elektrisch isoliert, um ein Kurzschließen großen Kontaktabstand zu der als Gegenkontakt wir- der Relaiskontakte zu verhindern, kenden Stirnfläche 13 des Röhrchens 11 einhält. Der 30 Wie dargestellt, ist das Nickeleisen-Röhrchen 11 genaue Abstand der Membran 14 kann durch Ab- an seinem der Kontaktanordnung abgewandten Ende schleifen der Stirnseite des Weicheisenringes 10 her- 26 hermetisch verschlossen. Dieses Verschließen des gestellt werden. Röhrchens 11 kann an einer beliebigen Stelle des Wie dargestellt, befinden sich die beiden kontakt- Fertigungsverfahrens erfolgen; so kann z. B. das gebenden Teile, d. h. die Membren 14 und die Stirn- 35 offene Röhrchen 11 zum Evakuieren der Kontaktfläche 13 des Röhrchens 11, in einem hemetisch ab- kammer oder zum Füllen derselben mit einem gegeschlossenen Raum. Der Hauptarbeitsgang des her- bräuchlichen Schutzgas in einem letzten Arbeitsgang metischen Zusammenfügens bei der Herstellung des unmittelbar vor dem Verschließen des Röhrchens 11 Gehäuses, nämlich das Einschmelzen des Nickeleisen- benutzt werden.

Röhrchens 11 in den Weicheisenring 10, kann jedoch 40 Die Anschlüsse des Relais bestehen aus Kontaktals erster Herstellungsschritt vorgenommen werden, stiften 27, 28, 29, die über den Umfang des Relais so daß sich die auftretenden, relativ hohen Ein- hinausragen. Der Abstand dieser Stifte voneinander Schmelztemperaturen nicht nachteilig auf andere Teile ist so ausgelegt, daß er mit dem normalen Leiterdes Relais, wie z. B. die Membran 14 oder die Erre- abstand von gedruckten Schaltungsplatten übereingerwicklung 21, die erst in einem späteren Arbeits- 45 stimmt, da die kleine räumliche Ausdehnung des Regang angefügt werden, auswirken können. Die Ab- lais für solche Anwendungsfälle besonders geeignet deckkappe 15 kann mit dem Weicheisenring 10 bei ist (ein praktisches Ausführungsbeispiel der in den einer niedrigen Temperatur durch Weichlöten ver- Zeichnungen dargestellten Konstruktion hatte eine bunden werden. Länge von etwa 15 mm und einen Durchmesser von

Die Membran 14 ist mit mehreren Schlitzen 17 5° etwa 10 mm).

versehen, deren Länge sehr viel größer ist als deren Die Spulenanschlüsse des Relais werden durch Breite, und die dazu dienen, die Elastizität der Mem- Stifte 27 gebildet, die aus dem Spulenkörper 22 herbran 14 zu vergrößern und dadurch die aufzuwen- ausragen, während die Anschlüsse der Kontakte aus dende Kraft zur Auslenkung der Kontaktflächhe 18 den Stiften 28 bzw. 29 bestehen, die mit dem Weichgegen die kontaktgebende Stirnfläche 13 zu verrin- 55 eisenring 10 bzw. mit der Abschlußplatte 23 verhungern. Die Schlitze 17 sind kreisbogenförmig ausge- den sind,
bildet und so angeordnet, daß die zentrale Kontaktfläche 18 der Membran 14 mit ihrer Randzone 19 Patentansprüche: verbunden ist, so daß die Kontaktfläche 18 über drei

schmale, längliche Metallzungen 20 mit dem Weich- 60 1. Elektromagnetisches Relais, dessen die Erreeisenring 10 in Verbindung steht. Diese Anordnung gerwicklung tragender Kern unlösbar in einem erlaubt der zentralen Kontaktfläche 18 der Membran gegen den Kern elektrisch isolierten Träger eineine beträchtliche Bewegungsfreiheit, während gesetzt ist und dessen den Träger durchdringengleichzeitig sichergestellt ist, daß sich die Kontakt- des freies Kernende zusammen mit einem gegenfläche 18 beim Anziehen gegen das Röhrchen 11 65 überstehenden Teil eines federgelagerten, magnedurch Erregung des zugeordneten magnetischen Krei- tisierbaren Ankers einen Kontakt des Relais bilses im wesentlichen senkrecht an die kontaktgebende det, dadurch gekennzeichnet, daß der Stirnfläche 13 des Röhrchens 11 anlegt. magnetisch und elektrisch leitende Kern aus

einem Röhrchen (11) besteht, das gleichzeitig zum Evakuieren der Kontaktkammer oder zum Füllen derselben mit einem an sich bekannten Schutzgas dient und dessen der Kontaktanordnung abgewandtes Ende (26) hermetisch verschlossen ist.

2. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stirnfläche (13) des Röhrchens (11) mit einer als Anker und Gegenkontakt wirkenden Membran (14) zusammenarbeitet, die durch eine die Kontaktkammer abschließende Abdeckklappe (15) an einem den Träger bildenden Weicheisenring (10) befestigt ist.

3. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran

(14) mit mindestens zwei kreisbogenförmigen, schmalen, länglichen Schlitzen (17) versehen ist, die so angeordnet sind, daß die zentrale Kontaktfläche (18) der Membran (14) über mindestens zwei schmale Metallzungen (20) mit der Randzone (19) der Membran (14) bzw. mit dem Weicheisenring (10) verbunden ist.

4. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die Kontaktfläche (18) der Membran (14) mit Edelmetall plattiert ist.

5. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche (13) des Röhrchens (11) mit Edelmetall plattiert ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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