DE1564220C - Miniaturisiertes Flachrelais - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein miniaturisiertes Flachrelais, insbesondere zum Einbau in gedruckte Schaltungen, mit einem eine Spule durchdringenden Kern, einem die Spule umgreifenden Anker und mehreren längs der Spule angeordneten Kontaktfedersätzen. '■"* ■■■■■■.

Es sind verschiedene Relais bekannt, die in gedruckte Schaltungen einbaubar sind. Die meisten weisen jedoch den Nachteil auf, daß entweder das Einbauvolumen oder die Bauhöhe oder beides zu groß sind. Besonders bei unverschachtelten Einschubbauarten, bei denen jede gedruckte Schaltungskarte für sich allein ausziehbar sein soll, ist die große Auf-

'■■■·. 3. ■ ■ ■■ ·. ■ - .4 .''.'

bauhöhe der herkömmlichen Relais störend, da die gen auf, in die die Spülenanschlußröhrchen 13 einge-

Höhe des höchsten Bauelementes auf einer Karte den preßt und durch Bördeln fixiert werden. Abstand zur nächsten Karte bestimmt. Die beste Der Spulenkörper 1 hat eine rechteckige öffnung

Volumenausnutzung ergibt sich, wenn alle Schal- zum Durchschieben des Mittelschenkels des E-förmi-

tungselemente ungefähr dieselbe Höhe aufweisen. 5 gen Kernes 3, die so ausgebildet ist, daß der einge-

Durch die deutsche Auslegeschrift 1121218 ist ein schobene Kern 3 einen leichten Preßsitz erhält infolge baukastenartig zusammengesetztes, polarisiertes Re- elatischer Deformation des Spulenkörpers 1 und dalais bekannt, das auf einem verhältnismäßig begrenz- mit zur Versteifung des Spulenkörpers beiträgt, ten Raum untergebracht werden kann. Dieses Relais ·. Die Fläche 17, die den Ruhekontakten 10 als konist mit zungenartigen Ankern versehen, die gleich- io taktartige Auflage dient, ist gegenüber der anschlußzeitig die Kontaktfedern bilden. Die Kontaktanker seitigen Auflagefläche 16 derart in der Höhe versetzt, liegen in Aussparungen eines zweiteiligen Isolierkör- daß sich beim Zusammenbau des Federsatzes mit pers, dessen Querwände den Rahmen für die Erreger- dem Relais eine elastische Deformation der vor der spule des Relais bilden. Der konstruktive Aufbau Montage unverbogenen Ruhefedern 10 ergibt. Durch dieses Relais ist jedoch ziemlich kompliziert. 15 diese Deformation erleiden über die Kontakte auch

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die vor der Montage ebenfalls unverbogenen Umein Miniaturrelais zu schaffen, das eine geringe Bau- schaltfedern 11 eine Deformation. Die Höhendiffehöhe aufweist, das sich leicht herstellen läßt und das renz zwischen der Auflagefläche 16 und der Fläche 17 keinerlei Justierarbeiten oder der Montage voran- sowie die Dicke der Zwischenlage 7 sind unter Begehende Vorspannoperationen für die Kontaktfedern 20 rücksichtigung der Materialkonstanten der Federn 10 erfordert. Ausgehend von an sich bekannten klassi- und 11 derart gewählt, daß sich beim Zusammenbau sehen Flachrelais wird dies erfmdungsgemäß durch der gewünschte Kontaktdruck zwischen den Kontakeinen Spulenkörper erreicht, der den gesamten Relais- ten der Ruhe- und der Umschaltfedern einstellt, aufbau trägt und auf der einen Seite mit einer block- Die Umschaltfedern 11 werden über die Karte 8 förmigen Verbreiterung des Spulenflansches als an- 25 durch den Anker 4 betätigt. Diese Karte 8 gleitet in schlußseitige Auflagefläche für mehrere nebenein- einem auf der Kontaktseite durchgehenden, auf der ander angeordnete Kontaktfedersätze versehen und Ankerseite zweiteiligen Schlitz 19 im Spulenkörper 1. am anderen Ende der Spule ebenfalls verbreitert ist Dadurch ist die Karte 8 bei montiertem Federsatz und Auflageflächen zur unmittelbaren kontaktseitigen unverlierbar. Die Karte 8 weist auf der Kontaktseite Auflage und genauen Festlegung der gegenseitigen 30 eine durchgehende Auflagefläche für alle Umschalt-Lage der Kontaktfedern jedes einzelnen Kontaktes federn 11 auf, auf der Ankerseite jedoch zwei voraufweist. Ein derartiges Flachrelais weist neben sei- springende Teile, die zwischen dem Mittelsteg und ner kleinen Bauweise insbesondere den Vorteil auf, den beiden Seitenstegen des E-Kernes 3 durchtreten, daß eine individuelle Justierung oder Vorspannung Die Auflagefläche 18 spannt die vor der Montage der Kontaktfedem entfällt. ' 35 ebenfalls unverbogenen Arbeitsfedern 12 vor. Die

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Höhen der Auflagefläche 18 und der Zwischenlage 6

Relais nach der Erfindung ist die kontaktseitige Auf- sind derart gewählt, daß die Ruhelage der Federn 12

lage der Federsätze stufenförmig ausgebildet, wobei eindeutig festgelegt ist und daß sich am Ende des

. die einzelnen Stufen gegenüber der anschlußseitigen Hubes der Karte 8 bei Betätigung des Ankers 4 der

Auf lagefläche, derart verschoben sind, daß sich beim 40 gewünschte Kontaktdruck zwischen den Kontakten

Zusammenbau des Relais eine elastische Deformation der Federn 11 und 12 einstellt, aller Kontaktfedem einstellt. Durch diese Defor- Alle Kontaktfedem weisen pro Kontakt zwei Kon-

mation werden die einzelnen Kontaktfedem einerseits taktpunkte auf. Um gleichen Kontaktdruck beider

mit dem gewünschten Druck auf die zugehörigen Stu- Punkte eines Kontaktes zu erreichen, ist die Um-

fen gepreßt, und andererseits ist der gewünschte 45 schaltfeder 11 in ihrer ganzen freien Länge gabelför-

Kontaktdruck einer Feder gegenüber einer ■ andern mig zweigeteilt mit je einem Kontaktpunkt pro Teil, eines Kontaktes gewährleistet. Die Kontaktfedern 10,11 und 12 haben rechtwink-

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Hg abgebogene schmale Anschlußlappen 20 bzw. 21

Erfindung, und zwar in einem Schnitt parallel zur bzw. 22. Die Anschlußlappen 20 der Ruhefedem 10

Spulenlängsachse. 50 sind dabei außerhalb der Zwischenlagen 6 und 7 und

Das Relais weist einen Spulenkörper 1, eine Spule 2 des Preßstückes 5 nach unten geführt. Die Lappen 21 einen E-förmigeh Magnetkern 3, einen U-förmigen der Umschaltfedern 11 sind durch die koaxialen Boh-• Anker 4, dessen offene Seite durch eine aufgenietete rungen24 und 25 im Zwischenstück 6 und im Preßnichtmagnetisierbare Feder 14 mit vier Befestigungs- stück S geführt und durchdringen auch die Arbeitsbohrungen abgeschlossen ist, und einen Kontaktsatz 55 feder 12 durch eine für die Isolation genügend große mit den Federn 10, 11 und 12 pro Umschaltkontakt, Bohrung. Die Lappen 22 der Arbeitsfedern 12 sind dem Preßstück 5 und den Zwischenlagen 6 und 7 auf. durch eine Bohrung 26 im Preßstück S geführt. Die

Der Spulenkörper 1 ist so ausgebildet, daß er den Breite dieser Lappen ist so gewählt, daß diese prak-

ganzen Relaisaufbau tragen kann. Zu diesem Zweck tisch spielfrei in den entsprechenden Bohrungen sit-

ist der Spulenkörper! auf der einen Seite mit einer 60 zen und dabei auch die Funktion einer Verdreh-

blockförmigen Verbreiterung des Spulenflansches mit sicherung übernehmen.

vier nebeneinanderliegenden Bohrungen 15 und mit Das Preßstück 5, dessen eine Hauptfläche als Auf

der Auflagefläche 16 als anschlußseitige Auflage für lagefläche für das Relais auf einer gedruckten Scha¹

den ganzen Federsatz versehen. Der Spulenflansch tung dient, weist in der anderen Hauptfläche vu

am andern Ende der Spule 2 ist ebenfalls verbreitert 65 rohrförmige, vorspringende Teile auf, die zur lsi

und weist die Auflageflächen 17 und 18, ferner einen lation der vier Befestigungsschrauben 9 des Kontak

gegen den Anker 4 hin zweigeteilten Führungsschlitz satzes gegen die Federn 10, 11 und 12 dienen. D

119 für eine Betätigungskarte 8 sowie zwei Bohrun- entsprechenden Bohrungen in den Federn 10, 11 ui

12 und in den Zwischenstücken 6 und 7 sind so ausgelegt, daß die Federn 10, 11 und 12 und die Zwischenstücke 6 und 7 auf diesen rohrförmigen· Teilen Preßsitz haben. Dadurch kann der ganze Kontaktsatz durch einfaches schichtweises Aufpressen der Federn 10, 11 und 12 und Zwischenstücke 6 und 7 auf die rohrförmigen Teile vormontiert werden, ohne daß Schrauben od. dgl. notwendig wären. Da die rohrförmigen Teile auch bei darauf montiertem Federsatz noch überstehen und die Bohrungen 15 im Spulenkörper 1 entsprechend ausgelegt sind, kann der ganze vormontierte Federsatz auf einen bewickelten Spulenkörper gepreßt werden, was wiederum eine nun erweiterte Vormontage des Relais ohne Verwendung von Verbindungsmitteln ermöglicht.

Die endgültige Befestigung des Federsatzes auf dem Spulenkörper 1 erfolgt durch die bereits erwähnten vier Schrauben 9, die in Gewindebohrungen 23 im Kern 3 eingeschraubt werden. Diese Schrauben 9 drehen sich dabei zusätzlich in entsprechend gewählte Bohrungen der Ankerbefestigungsfeder 14 ein, so daß zur Ankerbefestigung keine zusätzlichen Bauelemente, z.B. Muttern, notwendig sind. Die Bohrungen in der Ankerfeder 14 sind dabei so gewählt, daß sie ungefähr dem Kerndurchmesser der Schrauben 9 entsprechen, so daß eine Art Blechmutter entsteht. Zur Begrenzung des Ankerweges im unerregten Zustand des Relais dient ein vorstehender Lappen 27 an der Stirnseite des kontaktseitigen Spulenfiansches. Durch die Federwirkung der Kontaktfedern 11 sowie ■durch eine geeignet gewählte Vorspannung der Befestigungsfeder 14 wird der Anker 4 in seiner Ruhelagegehalten. ■ : -

Gemäß einer anderen Ausführungsform des Relais werden nach dem Auflegen-eines U-förmigen Ankers 4 die vorstehenden Enden der beiden äußeren Schrauben 4 mit hinterdrehten Muttern aus thermoplastischem Material versehen. Der hinterdrehte Teil greift dabei in halbkreisförmige Ausnehmungen an den äußeren Enden der beiden Schenkel des Ankers 4 mit Spiel ein, während der.Bund dieser Mutter den Anker 4 mit Spiel in dieser Lage hält. Zur Begrenzung des Ankerweges im unerregten Zustand des Relais dienen dabei zwei nicht gezeigte vorstehende Lappen am kontaktseitigen Spulenflansch. Der Anker 4 weist keine eigene Rückzugfeder auf, sondern er wird nur durch die Federwirkung der Kontaktfedem Il in seine Ruhelage gebracht.

Die Spulenanschlüsse 13 sind rohrförmig ausgebildet, so daß die Anschlußdrähte der Spule 2 durch diese Röhrchen durchgeführt und gleichzeitig mit dem Einlöten des Relais in eine Druckschaltung ein-

ao gelötet werden können. Die Spulenanschlüsse 13 und die Anschlußlappen 20,21 und 22 der Kontaktfedern 10,11 und 12 weisen derartige gegenseitige Abstände auf, daß sie in ein genormtes Druckschaltungsraster passen.

Eine praktische Ausführung des Relais weist ein Volumen von weniger als 7,5 cm³ und eine Bauhöhe von nur 12 mm oberhalb der Druckschaltungkarte auf. Es hat dabei vier Umschaltkontakte mit Doppelkontakten, .wobei der Kontaktdruck sowohl für die Ruhe- als auch für die Arbeitskontakte mindestens 5 ρ pro Kontaktpunkt beträgt. Bei 90 bis 140 AW liegen die Anzugszeiten bei 4 bis 7 ms und die Abfallzeiten bei 2 bis 2,5 ms.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (16)

Patentansprüche: :

1. Miniaturisiertes Flachrelais, insbesondere

, zum Einbau in gedruckte Schaltungen, mit einem eine Spule durchdringenden Kern, einem die Spule umgreifenden Anker und mehreren längs der Spule angeordneten Kontaktfedersätzen, ge-

, kennzeichnet durch einen Spulenkörper (1), der den gesamten Relaisaufbau trägt und auf " der einen Seite mit einer blockförmigen Verbrei-'· terung des Spulenflansches als anschlußseitige ■ Auflagefläche (16) für mehrere nebeneinander angeordnete Kontaktfedersätze versehen und am anderen Ende der Spule ebenfalls verbreitert ist und Auflageflächen (17, 18) zur unmittelbaren kontaktseitigen Auflage und genauen Festlegung der gegenseitigen Lage der Kontaktfedern (10, 11, 12) jedes einzelnen Kontaktes aufweist.

2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kontaktseitige Auflage (17 und 18) der Federsätze stufenförmig ausgebildet ist, wobei die einzelnen Stufen gegenüber der anschlußseitigen Auflagefläche (16) derart verschoben sind, daß sich beim Zusammenbau des Relais eine elastische Deformation aller Kontaktfedern (10, 11 und 12) einstellt.

3. Relais nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Federsätze je aus einem Umschaltfedersatz bestehen, daß jede Kontaktfeder zwei Kontaktpunkte aufweist und daß die Umschaltfeder (11) "über einen Teil ihrer Länge gabelförmig in zwei Teile aufgeteilt ist, von denen jeder einen Kontaktpunkt trägt.

4. Relais nach Anspruch 1 bis 3,'dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußfahnen (13, 20, 21 und 22) für die Kontakte (10, 11 und 12) und für die Spule (2) derartige gegenseitige Abstände aufweisen, daß das Relais. in ein genormtes Druckschaltungsraster einfügbar ist.

5. Relais nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,' daß die Anschlüsse (13) für die Spule (2) rohrförmig ausgebildet sind.

6. Relais nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfedern (10, 11 und 12) jedes Umschaltkontaktes durch eine mit einem Relaiskern (3) verschraubte Schraube (9) und durch eine von der Schraube (9) distanzierte Verdrehsicherung in ihrer Stellung gehalten sind.

7. Relais nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Verdrehsicherung darin besteht, daß die Anschlußfahnen (20, 21 und 22) der einzelnen'Kontaktfedern (10, 11 und 12) rechtwinklig zu den Federn abgebogen sind und daß die Anschlußfahnen (20, 21 und 22) durch Bohrungen eines Isolierkörpers (5) oder entlang einem Isolierkörper (5) geführt sind.

8. Relais nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper (5), auf dem die Federn (12) der Arbeitskontakte unmittelbar und die übrigen Federn (10 und 11) über Isolierzwischenlagen (6 und 7) mittelbar aufliegen, eine der Anzahl der Umschaltkontakte entsprechende Anzahl von rohrförmigen, vorspringenden Teilen aufweist, die derart ausgebildet sind, daß die Kontaktfedern (10, 11 und 12) und die nötigen Isolicrzwischenlagen (6 und 7) mit Preßsitz auf den rohrförmigen Teilen sitzen, weiter dadurch gekennzeichnet, daß die genannten rohrförmigen Teile eine Länge aufweisen, die groß genug ist, daß die Teile mit aufgepreßtem Kontaktsatz in entsprechende Bohrungen in der anschlußseitigen Auflagefläche (16) des Spulenkörpers (1) einpreßbar sind. '· ν ■■■;■■ --.-..—...,,,

9. Relaisnach Anspruch 1 bis 8, gekennzeichnet durch.einen E-förmigeri Kern (3).

10. Relais nach Anspruch 1 bis 9, dadurch ger kennzeichnet, daß der Spulenkörper (1) derart ausgebildet ist, daß der Mittelsteg des Kernes (3) . in die bewickelte Spule (2) einschiebbar ist und durch Vorspannung infolge elastischer Verformung des Spulenkörpers (1) in. dieser Lage gehalten wird.

11. Relais nach Anspruch 1 bis 10, gekennzeichnet durch einen U-förmigen Anker (4) aus magnetisierbarem Material.

12. Relais nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schenkel des Ankers (4) durch eine Bohrungen aufweisende Befestigungsfeder (14) aus nichtmagnetisierbarem Material verbunden sind.

13. Relais nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsfeder (14) für den Anker (4) Bohrungen aufweist, in die die der Kontaktbefestigung dienenden Schrauben (9) eingeschraubt sind, wobei der Durchmesser der Bohrungen (23) ungefähr dem Kerndurchmesser, der Schrauben (9) entspricht.

14. Relais nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der auf der von der Ankerbefestigung entfernt liegenden Seite befindliche Spulenflansch an seiner Stirnseite einen vorspringenden Lappen (27) aufweist, der den Ankerweg des unerrregten Relais begrenzt.

15. Relais nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (4) die Umschaltkontakte (11) über eine flache Betätigungskarte (8) aus Isoliermaterial betätigt, die im Spulenkörper (1) gleitend gehalten ist. ■■.'·'·

16. Relais nach Anspruch 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungskarte (8) aus Isoliermaterial auf der Kontaktseite eine durchgehende Auflagefläche für die Umschaltfedern (11) aller Kontakte aufweist und daß die Betätigungskarte (8) auf der Ankerseite zwei schmale Verlängerungen aufweist, die durch die Zwischen-

- räume des E-Kernes (3) und zwei entsprechende Schlitze im Spulenkörper (1) durchgehen.