DE1490812C - Elektromagnetisches Relais - Google Patents
Elektromagnetisches RelaisInfo
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Description
Die Erfindung betriilt ein elektromagnetisches Relais
mit einem vorzugsweise prismatischen Gehäuse, in das ein aus einem Joch, einem Anker und einer
Wicklung bestehender Antriebselektromagnet eingeschoben ist, wobei der Anker im wesentlichen senkrecht
zur Längserstreckung des Gehäuses bewegbar ist und in einen die Kontaktbrücken tragenden
Schieber eingreift, welcher die zwischen den mit feststehenden Kontakten bestückten, parallelen
Rändern der Gehäuseöffnung bewegbaren Kontakte trägt.
Eine derartige Ausführung eines Relais schlägt die USA.-Patentschrift 3 198 910 vor. Hierbei kann
nach Entfernen einer Halterung der die Kontaktbrücken tragende Schieber vom Gehäuse entfernt
und durch die damit freigelegte Öffnung das Joch und die Wicklung des Elektromagneten aus dem Gehäuse
herausgezogen· werden. Der Nachteil dieser Ausführung liegt zum einen darin, daß durch die notwendige
Führung des Schiebers im Gehäuse die Abmessungen der Gehäuseöffnung maßgeblich begrenzt
werden und der herausziehbare Magnet infolgedessen relativ klein dimensioniert sein muß und
dadurch entsprechend schwäch ist. Zum anderen liegt ein Nachteil dieser Ausführung darin, daß zum Ausbau
des Ankers das Gehäuse zerlegt werden muß.
Zwar ist durch die deutsche Auslegeschrift 1145 701 ein Relais bekanntgeworden, bei dem nach Entfernen
einer Gehäusewand und einer das Magnetsystem haltenden Befestigungsschraube das Magnetsystem in
seiner Gesamtheit aus dem Gehäuse herausgezogen werden kann. Bei dieser Ausführung ist jedoch eine
Überprüfung der Kontakteinrichtung und der Austausch des Kontaklbrückenträgers erst nach Ausbau
des gesamten Magnetsystems möglich.
Schließlich ist es noch aus der deutschen Auslegeschrift 120549 bekannt, ein Relais mit einem Gehäuse
abzuschließen, das gleichzeitig der Führung eines Kontaktbrüekenträgers dient. Der Ausbau der
Magnetwicklung wird hierbei jedoch nicht vereinfacht.
Hiervon ausgehend liegt die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Relais der eingangs
erwähnten Art dahingehend zu verbessern, daß dessen Magnetsystem in seiner Gesamtheit leicht
und schnell ausbaubar ist und daß dabei ein größer dimensionierter Antriebsmagnet als bisher eingesetzt
werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schieber herausziehbar und an parallel
zu seiner Bewegungsrichtung gelegenen Seiten umfaßt in einem Führungsstück gelagert ist, welches
die Gehäuseöffnung verschließt, die — ebenso wie das Gehäuse selbst — in ihrem Querschnitt so bemessen
ist, daß der Antriebselektromagnet aus dem Gehäuse herausziehbar ist.
Durch die Lagerung des Schiebers in einem gleichzeitig als Gehäusedeckel dienenden Führungsstück
ist die öffnung des Gehäuses nicht mehr auf die Breite der Führungsbahn des Führu.ngsstückes beschränkt,
so daß die lichte Weite des Gehäuses an die Größe des ganzen Magnetsystems angepaßt werden
kann und zum anderen eine gute Führung für den Schieber gegeben ist.
Zweckmäßigerweise trägt die von dem Schieber und dem Führungsstück gebildete Baueinheit eine
Rückzugsfeder für den Schieber und Anschläge zur Begrenzung des Schieberweges.
Der Schieber kann einen für seine Gleitbewegung günstigen Querschnitt erhallen. Beispielsweise kann
der Schieber zur Reibungsverminderung mit seitlichen Rippen versehen werden, die in Nuten des
Führungsstückes gleiten.
Zum leichteren Einführen des Führungsstückes in das Gehäuse besitzt ersteres im Bereich zwischen den
vom Schieber getragenen beweglichen Kontakten Verstärkungsrippen, die in das Gehäuse eingreifen.
Das Gehäuse weist zweckmäßigerweise einen Querschnitt in Form eines Kreuzes auf, so daß zwei
ineinander übergehende Teilräume gebildet werden, von denen der eine die Wicklung und der andere das
Joch und den Anker des Elektromagneten aufnimmt.
Zur Sicherung des Führungsstückes im Gehäuse dient zweckmäßigerweise ein Riegel mit Traversen,
die mit Verriegelungsnasen versehen sind, welche in Nuten eingreifen, die in'die Ränder der die festen
Kontakte trennenden Scheidewände ' eingearbeitet sind, wobei sich die Traversen auf der Außenfläche
des Führungsstückes abstützen.
Zur Erzielung eines gleichmäßigen Kontaktdruckes · der beweglichen Kontaktbrücken auf die festen Kontakte
kann auf die durch das Patent 1194 954 des Erfinders bekanntgewordene Kontaktanordnung zurückgegriffen
werden.
Die nachfolgende Beschreibung eines Ausführungsbeispiels erläutert den Gegenstand nach den
Ansprüchen an Hand von Zeichnungen; darin zeigt
Fig. 1 eine Draufsicht auf das Relais nach der
Erfindung mit einem Ruhe- und einem Arbeitskontakt,
Fig. la eine der Fig. 1 entsprechende Draufsicht,
die das Gehäuse allein zeigt,
Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II von Fig. 1,
F i g. 2 a eine Einzelheit von F i g. 2 in vergrößertem
Maßstab,
F i g. 3 und 4 Schnitte nach Linie IH-III von F i g. 2 bzw. IV-IV von F i g. 1,
F i g. 5 eine perspektivische Ansicht eines den festen Kontakt des Relais bildenden Bauteils,
F i g: 6 eine Einzelheit der Verriegelung in perspektivischer Darstellung und
Fig. 7 einen Aufriß, der den Zusammenbau der Verriegelung veranschaulicht.
Das in seiner Gesamtheit in der F i g. 1 bis 4 dargestellte Relais besitzt einen Hohlsockel in Form
eines Gehäuses A aus festem Isolierstoff, welches durch Schrauben 1, die seine Basis durchqueren, unmittelbar
oder mittels eines an ihm befestigten Bügels durch Schrauben 3 (Fig. 4) an einer Tafel angebracht
werden kann.
Das Gehäuse A (Fig. 3) weist eine prismatische
Basis/^ von kreuzförmigem Querschnitt auf, welches
von einem erweiterten Teil Λ 2 überfangen ist.
Die einander parallelen randständigen Teile 4 (F i g. 1 a) dieser Gehäuseerweiterung besitzen Rippen
und Nuten, in denen die festen Kontakte D eingebettet sind. Der Gehäuseteil A hat zwei volle
Wände 5 und 6, deren Außenflächen mit den Außenkanten der erwähnten randständigen Teile der Gehäuseenveiterung
A2 fluchten (F i g. 2), während die
zu diesen quer verlaufenden Wände 7 (Fig. 4) durchbrochen sind, so daß die Schrauben 1 zugänglich
sind.
In dem kreuzförmigen Hohlraum des prismatischen Gehäuses ist der Antriebselektromagnet untergebracht,
welcher aus der rechteckigen Flachwicklungfl
und den beiden Teilen des magnetischen Kreises besteht. Diese beiden Teile werden von dem Joch C1
und dem beweglichen Teil oder Anker C, gebildet. Diese sind miteinander schwenkbar verbunden, und
die · Flachwicklung Z? umgibt die beiden einander gegenüberstehenden Schenkel 8 und 9 des Joches
bzw. des Ankers, die beide etwa so'lang sind, wie die Hälfte der Wicklungshöhe (Fig. 2) beträgt. Die
Flachwicklung B stützt sich auf den Mittelteil 10 und auf den Fortsatz 11 des Joches C1 ab. Wenn die aus
dem Jochj dem Anker und der Flachwicklung bestehende Einheit in das Gehäuse A eingeschoben
wird,' drängt eine Blattfeder 12, die sich auf die Wand 5 und den Rücken des Joches C1 abstützt, die
dem Joch abgewendete Fläche der Flachwicklung unter Vermittlung seiner Teile 10 und 11 gegen die
Flächen 13 (Fig. la und 2) des kreuzförmigen Hohlraumes des Gehäuses. v
Die Blattfeder 12' wird am Boden des Hohlraumes durch eine Zunge 12a festgehalten,-die in eine öffnung
in der Wand des Gehäuses eingehängt ist.
Das Joch C1 ruht am Boden des Hohlraumes auf
einem elastischen Kissen 14 (Fig. 2), welches mittels
eines.in einer im Boden des Gehäuses vorgesehenen Nut 15 gehaltenen Knopfes 14 a festgelegt ist.
Die Wicklung und das Joch nehmen drei Schenkel des kreuzförmigen Hohlraumes des Gehäuses ein,
während von dem vierten der Anker C2 umschlossen wird, welcher in der Ruhestellung an einem elastischen
Körper 16 anliegt, der an der Wand des Gehäuses vorgesehen ist.
Wenn der Magnet mit Wechselstrom betrieben wird, werden die beiden Teile C1 und C2 durch
Pakete aus Blechen mit magnetischen Eigenschaften gebildet, welche von Anschlägen zusammengehalten
werden. Ein Ring 17 zur Phasenverschiebung (F i g. 2) ist in eine der Polflächen des Joches eingelassen.
Die beiden Enden der FlachwicklungB (Fig. 4)
sind an zwei massive abgewinkelte Leiter 20 angeschlossen, welche in Isolierstutzen 21 eingebettet sind,
die mit der Verkleidung der Wicklung ein einheitliches Ganzes bilden. Die Leiter 20 sind in Schlitze
22 (F i g. 1 a) der verzahnten Teile 4 des Gehäuses eingebettet und mit Anschlußklemmen 23 versehen,
die in ihrer Ausführung den festen Kontakten!) entsprechen, die weiter unten beschrieben werden.
Zur schwenkbaren Verbindung zwischen Joch und Anker besitzt der eine Schenkel 24 des Joches einen
Schuh 25 aus Kunstharz, welcher mit seinem hohlen Teil 25 α den Schenkel einhüllt und einen Fortsatz
256 (Fig. 2) mit einem Schwalbenschwanz besitzt, mit dem der Schuh an das Joch angehängt ist. Auf
der diesem Fortsatz entgegengesetzten Seite ist der hohle Teil 25 a über die Polfläche des Schenkels 24
hinaus verlängert und umgrenzt zusammen mit dieser Fläche einen Raum, in den die Kante Πα des Schenkels
27 des Ankers hineinfaßt.
An dem vorspringenden Teil 25 c dieses Schuhes ist ein Bügel 28 angehängt, .der durch eine Druckfeder
29 belastet ist, die sich einerseits auf eine Oberfläche des vorspringenden Teils 25 c und andererseits,
auf eine auf der Traverse 28ο des Bügels 28 auf-'
sitzende Anschlagscheibe 30 abstützt. Mittels der an diesem Bügel vorgesehenen Achse 33 ist die Verlängerung
32 des Ankers Cs schwenkbar gelagert.
Diese Ausführung ermöglicht es, die beiden Teile C. und C, weit voneinander zu entfernen, um die
Ffachwickfung B einzusetzen. Andererseits können aber die beiden Teile so gegeneinander geschwenkt
werden, daß ihre Polflächen dicht einander gegenüberstehen.
Der Anker C, trägt auf seiner der Schwenkachse 33 abgewendeten Seite eine durch einen Niet 38 befestigte
Verlängerung aus gespritztem Material, die · zur Betätigung der Kontakte dient, wie weiter unten
noch beschrieben wird.
Der den beschriebenen Elektromagneten enthaltende Hohlraum des Gehäuses wird durch ein Führungsstück
G verschlossen, welches einen Schieber H enthält. Das Führungsstück G (Fig. 1 und la) ist
mit Verstärkungs- und Verschlußrippen 40 und 41 versehen, die in entsprechend geformte Aufnahmen
des oberen Teiles des Gehäuses A eingreifen.
Der SchieberH (Fig. 3) ist ein prismatischer
Hohlkörper mit zwei Seitenwänden 42, die mit Rippen 43 versehen sind, welche in Nuten des Führungsstückes
G eingreifen. Er besitzt zwei quer verlaufende Abschlußwände 44 und je eine Abschlüßwand
45 und 46 (F i g. 2). Die innenliegenden Abschlußwände 45 und 46 weisen gegeneinander gerichtete
Verdickungen 47 und 48 auf, und die erstgenannte besitzt außerdem einen dreieckigen Vorsprung
49.
Im Innenraum des Führungsstückes G wird der Schieber H ■ durch eine Feder 50 belastet, die sich
einerseits auf die Abschlußwand 46 des Schiebers und andererseits auf ein mit 51 bezeichnetes Winkelstück
abstützt, welches durch eine Schraube 52 am Führungsstück G befestigt ist. Das Winkelstück
51 weist zusätzlich eine Verlängerung 51 α auf, die dazu dient, die aus dem Schieber und seinem Führungsstück
bestehende Baueinheit mit der Hand auszuheben.
Die Abschlußwände 45 und 46 bilden zusammen mit dem an der Feder 50 anliegenden Fortsatz des
Winkelstückes 51 im Verein mit dieser Feder die Anschläge für die Begrenzung des Verschiebeweges c
des Schiebers H im Führungsstück G und verhindern die Trennung dieser beiden Teile.
Der Schieber H trägt außerdem Querachsen 53, die die Einzelteile der beweglichen Kontaktstücke
K1 und K2 lagern. Vorigen in F i g. 2 dargestellten,
übereinstimmend ausgebildeten Kontaktstücken bildet das eine einen Arbeitskontakt und das z\veite
einen Ruhekontakt. Jedes Kontaktstück besitzt einen Kontaktarm 54 und einen Hebel 55, die beide mit
ihren, hakenförmig ausgebildeten Enden um die Achse 53 schwenkbar sind und von einer Druckfeder 56 voneinander entfernt gehalten werden.
Wenn sich die das Kontaktstück bildende Einheit in der Stellung K1 befindet, wird der Hebel 55 unter
Vermittlung von an ihm vorgesehenen, nicht dargestellten Anschlägen durch die Kanten 58 a der Aussparungen
58 in den Rändern der Wände 42 des Schiebers H festgehalten, so daß sich nur der. Kontaktarm
54 gegen die Kraft der Feder 56 bewegen kann.
In der Stellung K2 bewegen sich diese Anschläge
frei in den Aussparungen 58, und der entsprechende Hebel 55 stützt sich an einem der Nocken 60 des
Führungsstückes G ab.
Wie in der vorstehend genannten Patentanmeldung erläutert ist, wächst der Druck der beweglichen
Arbeitskontakte gegen die festen Kontakte bei der Einschaltbewegung des Relaisankers mit der Verschiebung
des Schiebers H, während sich bei der
Ausschaltbewegung der Druck auf die festen Ruhekontakte, von der Berührung zwischen den festen
und beweglichen Kontaktstücken an gerechnet, nur wenig verändert, obwohl der Schieber sich in Richtung
auf seine Ruhestellung verschiebt.
Einer der festen Kontakte D, mit dem die beweglichen Kontakteinheiten zusammenwirken, ist in
F i g. 5 dargestellt. Der feste Kontakt besteht aus einem Abschnitt 60, der so zugeschnitten, gefaltet
und bearbeitet ist, daß er zwei Anschlußstücke, ein Kontaktstück, eine elastische Klemmverbindung und
ein Befestigungsmittel bildet.
Der untere Teil dieses Abschnittes ist zur Bildung eines Schuhes 60 a U-förmig gebogen. Der Schuh umfaßt
die genuteten Ränder 61 (Fig. la und 3) der
Teile 4 des Gehäuses A. Er wird von einer Schraube 62 durchquert, die in das Gewinde 63 eingeschraubt
ist und zum Befestigen des festen Kontaktes dient. Die Platte 64 ist für den Anschluß eines Leiters an
den festen Kontakt bestimmt. An den U-förmig gebogenen Teil 60 a schließt ein Winkel 60 b an, dessen
nach oben ragende Teile 65 ein Kontaktmesser für eine' Leitung bilden, die mit einer Klemme oder
einem entsprechenden Kabelschuh versehen ist, welcher über das Kontaktmesser geschoben werden
kann. Das Kontaktstück 66 des festen Kontaktes ist auf dem anderen Schenkel des Winkels vorgesehen.
Unter dem Kontaktstück ist ein Zahn 67 ausgeschnitten, der, wenn der U-förmige Schuh 60 α über
den Rand 61 geschoben wird, in eine Nut 68 (Fig. la und 3) des Randes des Gehäuses A einspringt,
wodurch bereits vor dem Anziehen der Schraube 62 der feste Kontakt an das Gehäuse
elastisch angeklemmt wird, während nach dem Anziehen der Schraube eine Entfernung des festen
Kontaktes D nicht mehr möglich ist. Wenn man die aus den Teilen 54, 55 und 56 bestehende bewegliche
Kontakteinheit herumdreht, und die beiden festen Kontakte!) entsprechend vertauscht, erhält
man wahlweise einen Ruhe- oder Arbeitskontakt.
Wie bereits erwähnt, sind die Anschlüsse 23 der FlachwicklungB ebenso gestaltet wie die Einheiten!)
für die festen Kontakte. Sie sind jedoch nicht mit Kontaktstücken 66 und Zähnen 67 versehen.
Wie oben angegeben, wird der Schieber H durch die aus gespritztem Material bestehende Verlängerung
35 des Ankers C2 bewegt. Diese etwa in Form eines Winkels ausgebildete Verlängerung endet
zwischen den Schenkeln des von den Polflächen der Teile C1 und C2 bestimmten Winkels an einer von
diesen entfernten Stelle. Ihr Ende wird durch einen in der Symmetrieebene dieser beiden Teile angeordneten
Knopf 70 (F i g. 2 a) gebildet, der mit zwei gerundeten Seitenflächen 71 versehen ist, welche an
den Seitenflächen 47 a und 48 a der Verdickungen 47 und 48 der Abschlußwände 45 und 46 anliegen.
Die Schwenkbewegung des Ankers um die Kante 27 a veranlaßt die Verschiebung des Schiebers H in
seinem Führungsstück mit einem Minimum von Reibung der Flächen 71 an den Flächen 47 a und 48 a,
vorausgesetzt, daß die Symmetrieebene des Knopfes 70 in der Mittelstellung des Ankers etwa durch die
als Schwenkachse dienende Kante'27a verläuft. '■"*■-
Die nach oben zeigende Kante des Knopfes 70 besitzt zwei einander abgewendete Schrägflächen 72
und 73, die als Führung für den Knopf bei seinem Eintritt in die dargestellte Lage dienen bzw. vermeiden
sollen, daß die Kontakte K2 (Ruhekontakte) mit den entsprechenden festen Kontakten zusammenstoßen, wenn die Einheit G, H auf dasGehäuse/ί
aufgesetzt wird.
Wie aus den F i g. 2 und 2 a hervorgeht, stößt hierbei
die Schrägfläche 72 gegen die Führung 49 a des Vorsprunges 49. Dadurch wird der Schieber H, da
die Rippen 40 des Führungsstückes G bereits in das Gehäuse Λ eingetreten sind, in dem Führungsstück
nach links in F i g. 1 verschoben. Infolgedessen werden die beweglichen Kontaktstücke K2 sofort von
den festen Kontaktstücken entfernt und gelangen in ihre Stellung, ohne sich an letztere anzuhängen. Anschließend
zieht die Rückzugsfeder 50 den Schieber// zurück, so daß die Schrägfläche 74 des Knopfes über
die Schrägfläche 49 b greift. Bei der Demontage erfolgt diese Verschiebebewegung des Schiebers durch
das Zusammenspiel der Schrägflächen 74, 49 b in umgekehrter Richtung.
Die Verlängerung 35 weist außerdem auf der einen Seite des Knopfes einen Hebel 75 auf, der
durch eine Aussparung 101 des Führungsstückes G (F i g. 1) nach außen durchgeht und die Bewegung
des Ankers mit der Hand ermöglicht.
Zum Zusammenhalten des beschriebenen Relaisaufbaus dient ein Riegel U (F i g. 4 und 6), welcher
mit den oberen Enden 80 der inneren Abschlußwände der mit Rippen und Nuten versehenen Teile 4
zusammenwirkt, wie Fig. 7 zeigt. Deshalb sind die oberen Enden der inneren Abschlußwände mit prismatischen
Nuten versehen, die einander zugekehrt sind. Der Riegel ü besitzt zwei einander parallele
Arme 81, deren Enden in rechtwinklige Haken 81a entsprechender Form auslaufen. Zum Aufsetzen des
Riegels weisen die Arme Aussparungen 82 auf, in denen die Enden 80 der Abschlußwände Platz finden.
Durch eine Längsbewegung der Arme greifen deren vier Haken 81 α gleichzeitig in die vier Nuten
der Enden 80 ein.
Die Arme 81 sind durch eine Traverse 83 verbunden, die als Träger für die Bezeichnung dient und
dessen abgewinkelte Enden 84 die beweglichen Kontakte K1 und K2 abdecken und diese schützen. Die
Aussparungen 102 der abgewinkelten Teile der Enden 84 greifen über die Nocken 41a (Fig. 1) der
Rippen 41 des Führungsstückes G, um eine unbeabsichtigte Gleitbewegung des Riegels nach seinem
Aufsetzen zu verhindern.
Patentschutz wird nur begehrt jeweils für die Gesamtheit der Merkmale eines
jeden Anspruches, also einschließlich seiner Rückbeziehung.
"■■γ-
Claims (7)
1. Elektromagnetisches Relais mit einem vorzugsweise prismatischen Gehäuse, in das ein aus
einem Joch, einem Anker und einer Wicklung bestehender Äntriebselektromagnet eingeschoben
ist, wobei der Anker im wesentlichen senkrecht zur Längserstreckung des Gehäuses bewegbar
ist und in einen die Kontaktbrücken tragenden Schieber eingreift, welcher die zwischen den mit
feststehenden Kontakten bestückten, parallelen Rändern der Gehäuseöffnung bewegbaren Kon-
takte trägt, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (H) herausziehbar und an
parallel zu seiner Bewegungsrichtung gelegenen Seiten umfaßt in einem Führungsstück (G) ge-
lagert ist, welches die Gehiiiiseöirnung verschliel.it, die — ebenso wie das Gehäuse (A) selbst — in
ihrem Querschnitt so bemessen ist, daß der AntriebselekliOmagnet
(C1, C11 B) aus dein Gehäuse
herausziehbar ist.
2. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die von
dem Schieber (/Y) und dem Führimgsstück (G)
gebildete Baueinheit eine Rüekzugsfeder (50) Hilden Schieber und Anschläge (51, 45, 46) zur
Begrenzung des Schieberweges aufweist.
3. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fiihrungsstiick
(G) Verstärkungs- und Verschlußrippen (40, 41) aufweist, die den Schieber vollkommen
umschließen.
4. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch
1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkuhgsrippen'(4I)
in das Gehäuse (A) eingreifen. ' ■
5. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch
I, dadurch gekennzeichnet, daß der iniienraum des Gehäuses (^i) einen Querschnitt
in Form eines Kreuzes hat, dessen einer Teilrauni
parallel und dessen anderer Teilraum senkrecht zu den Wänden des Gehäuses gelegen
ist, und daß tier senkrecht zu den Wänden gelegene Teilraum die Wicklung und der andere
das Joch (C1) und den Anker (C.) des Elektromagneten
aufnimmt.
6. Elektromagnetisches' Fielais nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei
Rippen (40) des Führungsstückes (G) beiderseits, seines Mittelteiles die Wicklungskleinmen isolieren
und in Ausnehmungen des Gehäuses eingreifen.
7. Elektromagnetisches Relais nach . Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine 'Traverse
(83) mit Verriegelungsnasen (81 ei), welche in
Nuten eingreifen, die in die Räiffcler der die festen
Kontakte auf dem Gehäuserand nennenden Scheidewände (80) so eingearbeitet sind, daß sich
die Traverse auf der Außenfläche des Führungsstückes (G") abstützt, um dieses fesizuhallen.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
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