DE1764957A1 - Small relay in flat design - Google Patents
Small relay in flat designInfo
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STANDARD ELEKTRIK LORENZ AGSTANDARD ELEKTRIK LORENZ AG
7ooo Stuttgart-Zuffenhausen ' 1 7 6 A 9 57ooo Stuttgart-Zuffenhausen '1 7 6 A 9 5
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H. Büttel - 25SEL / Reg. 11 850
H. Büttel - 25
Kleinrelais in Flachbauweise.Small relay in flat design.
Die Erfindung betrifft ein Xleinrelais in Flachbauweise, insbesondere zum Einbau in gedruckte Schaltungen, mit einem aus einem einfachen E-förmigen Joch und einem U-förmigen Anker bestehenden Magnetsystem., dessen Anker über mindestens ein Isolierstoffglied die Kontakte des Relais betätigt.The invention relates to an Xlein relay in flat design, especially for installation in printed circuits, with one made of a simple E-shaped yoke and a U-shaped Armature existing magnet system. The armature of which actuates the contacts of the relay via at least one insulating element.
Die Technik der gedruckten Schaltungen erfordert Relais mit geringer Bauhöhe, da die Abstandsteilungen zwischen den Flach baugruppen im allgemeinen 15 mm betragen. Es sind verschiedene Relais bekannt, die in Flachbaugruppen einbaubar sind. Die meisten weisen jedoch den Nachteil auf, dass entweder das Einbauvolumen oder die Bauhöhe oder beides zu gross sind.The technology of printed circuits requires relays with a low overall height, as the spacing between the flat assemblies are generally 15 mm. They are different Known relays that can be installed in printed circuit boards. However, most have the disadvantage that either the Installation volume or the overall height or both are too large.
Besonders bei unverschachtelten Flachbaugruppen, bei denen jede Druckschaltungskarte für sich allein ausziehbar sein soll, ist die grosse Aufbauhöhe der herkömmlichen Relais störend, da die Höhe des höchsten Elementes auf einer Karte im wesentlichen den Abstand zur nächsten Karte bestimmt. Die beste Volumenausnützung ergibt sich, wenn alle Schaltungselemente ungefähr dieselbe Höhe aufweisen.Especially with non-nested flat modules, where each printed circuit board can be pulled out on its own should, the large construction height of the conventional relay is annoying, since the height of the highest element on a card essentially determines the distance to the next card. The best volume utilization results when all circuit elements be approximately the same height.
Durch das deutsche Gebrauchsmuster 1 957 792I- ist ein Flach-So relais in Miniaturbauweise bekannt, das als sogenanntes Kartenrelais bezeichnet wird und aufgrund seiner niedrigen Bauhöhe hauptsächlich für den unmittelbaren Einbau in Flachbaugruppen bestimmt ist. Da der unterhalb des MagnetsystemsBy the German utility model 1 957 79 2 I- a flat-So relay in miniature construction is known, which is referred to as a so-called card relay and is mainly intended for direct installation in flat modules due to its low height. Because the one below the magnet system
G/Wa
29.8.1968G / Wa
August 29, 1968
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verbleibende kleine Raum besondere raumsparende Massnahmen zur Anordnung der Kontakte erfordert, sind die beiden Umschal tkontakte dieses Relais in zwei seitlich angeordneten Kammern eines gespritzten Isolierstoffkörpers untergebracht.remaining small space special space-saving measures Requires the arrangement of the contacts, the two Umschal tkontakte this relay in two laterally arranged Housed chambers of a molded insulating body.
Weiterhin wurde ein Miniaturrelais mit vier als Doppelkontakte ausgebildeten Umschaltkontakten vorgeschlagen, bei dem der Spulenkörper den gesamten Relaisaufbau trägt und den Kontaktfedersätzen als Auflage sowohl auf der Anschlussseite als auch auf der Kontaktseite dient. Hierbei ist die kontaktseitige Auflage stufenförmig ausgebildet, wobei die einzelnen Stufen gegenüber den anschlusseitigen Auflageflächen derart versetzt sind, dass die Kontaktfedern beim Zusammenbau des Relais verformt werden und die Lage der einzelnen Kontaktfedern zueinander genau festgelegt ist.Furthermore, a miniature relay with four changeover contacts designed as double contacts has been proposed at which the coil body carries the entire relay structure and the contact spring sets as a support on both the connection side as well as on the contact page. Here, the contact-side support is step-shaped, with the individual steps are offset in relation to the connection-side bearing surfaces in such a way that the contact springs when Assembly of the relay are deformed and the position of the individual contact springs to each other is precisely defined.
Abgesehen davon, dass das vorgeschlagene Miniaturrelais gegenüber dem bereits bekannten sogenannten Kartenrelais den Vorteil einer doppelten Kontaktbestückung bei annähernd der gleichen Bauhöhe bietet, weisen beide genannten Kleinrelais den Nachteil auf, dass nicht die gesamte Bauhöhe als Wickelraum für das Magnetsystem ausgenützt werden kann.Apart from the fact that the proposed miniature relay compared to the already known so-called card relay The two small relays mentioned have the advantage of having two contacts with approximately the same overall height the disadvantage that not the entire height can be used as a winding space for the magnet system.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Kleinrelais mit minimaler Bauhöhe bei einem Maximum an Wickelraum für das Magnetsystem zu schaffen. Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass das Magnetsystem und der Federsatz auf gleicher Bauebene liegend so angeordnet sind, dass der Ε-Kern des Magnetsystems mit seiner Arbeitsseite gegen die kontaktgebenden Enden des Federsatzes zeigt. Diese Anordnung ermöglicht, die zur Verfügung stehende Bauhöhe vollständig für die Wicklung des Antriebssystems auszunutzen. Die Vergrösserung der Grundfläche eines derart aufgebauten Relais ist für Anwendungsfälle in Flachbaugrup-The invention is therefore based on the object of providing a small relay with a minimum overall height with a maximum of winding space to create for the magnet system. According to the invention this is achieved in that the magnet system and the Set of springs are arranged lying on the same structural level so that the Ε-core of the magnet system with its working side shows against the contacting ends of the spring set. This arrangement enables the overall height available to be fully utilized for the winding of the drive system. The enlargement of the base of such a built-in relay is for applications in flat modules
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pen auf bedruckten Leiterplatten nicht nachteilig, da die Anschlußstifte grossere Abstände voneinander haben und somit ein einwandfreies Einlöten in Leiterplatten sicherstellen sowie eine bessere Raumausnützung durch günstigere Leiterführung auf der bedruckten Schaltungsplatte ermöglichen. Dies um so mehr als bei den bekannten und vorgeschlagenen Ausführungen etwa die dreifache Fläche der Grundfläche der Relais auf der bedruckten Schaltungsplatte benötigt wird, um die aufgedruckten Leiterbahnen funktionssicher zu den Anschlüßstiften der Relais zu führen.pen on printed circuit boards is not disadvantageous, since the Connection pins have larger distances from one another and thus Ensure perfect soldering into printed circuit boards and better use of space through cheaper conductor routing on the printed circuit board. All the more so than with the known and proposed Versions approximately three times the area of the base area of the relay on the printed circuit board is required, around the printed conductors to the connection pins in a functionally reliable manner to lead the relay.
1 Gemäss einer Ausbildung nach der Erfindung ist vorgesehen, dass der Spulenkörper auf der einen Flanschseite sowohl den Kontaktfedersatz trägt als auch eine staubdichte Kappe J über dem Federsatz bildet. Bei dieser Ausbildung wird vorzugsweise von der vorgeschlagenen Lösung Gebrauch gemacht, den Spulenkörper als tragendes Element des gesamten Relaisaufbaues zu gestalten. Hierbei ist es für eine vollautomatische Fertigung besonders vorteilhaft, die kontaktseitige Auflage der Kontaktfedersätze am -Spulenkörper stufenförmig auszubilden und gegenüber dei» anschlußseitigen Auflagefläche der Federsätze derart zu versetzen, dass die Kontaktfedern beim Zusammenbau des Relais in ihrer Lage zueinander genau festgelegt sind. Eine derartige Ausbildung erfordert keinerlei Justierarbeiten oder der Montage vorangehende Vorspannarbeitsgänge für die Kontaktfedern. Die Betätigung der Kontaktfedersätze geschieht vorzugsweise ebenfalls ge- ' " näss der vorgeschlagenen Lösung, das heisst, der Anker betätigt die beweglichen Kontaktfedern über einen flachen Betätigungskamm aus Isoliermaterial, der im Spulenkörper gleitend gehalten ist. Selbstverständlich sind ausser dieser Gestaltung des Kontaktfedersatzes und Betätigungsgliedes auch andere Federsätze und Betätigungsglieder im Rahmen der Erfindung vsrwirklichbar.1 According to an embodiment according to the invention, it is provided that the bobbin carries both the contact spring set and a dustproof cap J on one flange side forms over the spring set. In this training, use is preferably made of the proposed solution, to design the bobbin as a supporting element of the entire relay structure. Here it is for a fully automatic Manufacturing is particularly advantageous, the contact-side support of the contact spring sets on the coil body is stepped train and opposite the connection-side contact surface to move the spring sets in such a way that the contact springs are in their position to each other when assembling the relay are precisely defined. Such a training does not require any adjustment work or any preceding assembly Pre-tensioning operations for the contact springs. The operation the contact spring sets are preferably also done according to the proposed solution, that is, the armature is actuated the movable contact springs via a flat actuating comb made of insulating material, which is located in the coil body is kept sliding. Of course, in addition to this design, the contact spring set and actuating element other sets of springs and actuators can also be realized within the scope of the invention.
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Beispielsweise können Drahtfederkontaktelemente mittels am Anker angespritzter Isolierpimpel betätigt werden.For example, wire spring contact elements can be actuated by means of insulating pimples molded onto the armature.
Das beschriebene Kleinrelais kann überall dort eingesetzt werden, wo auf kleinem Raum eine Vielzahl von Relais untergebracht werden soll, oder wo es gilt, Relais mit anderen kleinen Bauteilen wie z.B. Fes'tkörperbauelementen zu kombinieren. The small relay described can be used wherever a large number of relays are housed in a small space or where it is necessary to combine relays with other small components such as solid body components.
Insbesondere für die Verwendung auf bedruckten Leiterplatten in Flachbaugruppen und Einschüben ist das beschriebene Kleinrelais wegen seiner geringen Bauhöhe bei grosser Zuverlässigkeit gut geeignet.This is described in particular for use on printed circuit boards in printed circuit boards and slide-in modules Small relay is well suited because of its low overall height and great reliability.
Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen beschrieben, in denen zeigen:The invention is described with reference to drawings in show them:
Fig. 1 ein Relais mit sechs als Doppelkontakte ausgebildeten Umschaltkontakten, von unten gesehen;1 shows a relay with six changeover contacts designed as double contacts, seen from below;
Fig. 2 das Relais nach Fig. 1, von der Seite gesehen; ■ Fig. 5 das Relais nach Fig. 1, von oben gesehen;FIG. 2 shows the relay according to FIG. 1, seen from the side; FIG. FIG. 5 shows the relay according to FIG. 1, seen from above;
Fig. 4 ein Relais mit zwölf als Doppelkontakte ausgebildeten Arbeitskontakten, von unten gesehen;4 shows a relay with twelve working contacts designed as double contacts, seen from below;
Fig. 5 das Relais nach Fig. 4, von der Seite gesehen; Fig. 6 das Relais nach Fig. 4, von oben gesehen;FIG. 5 shows the relay according to FIG. 4, seen from the side; FIG. 6 shows the relay according to FIG. 4, seen from above;
Fig. 7 das Relais nach Fig. 1 bis ~5, von vorne, d.h. gegen die den Kontaktfedersatz überdeckende Kappe gesehen;7 shows the relay according to FIGS. 1 to 5, viewed from the front, ie against the cap covering the contact spring set;
Fig. 8 das Relais nach Flg. 1 bis 3, in einem Schnitt durch den Spulenkörper in Höhe der Wicklung, wobei das Magnetsystem nicht dargestellt ist;Fig. 8 the relay according to Flg. 1 to 3, in one section through the bobbin at the level of the winding, the magnet system not being shown;
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Fig. 9 das Relais nach Fig. 4 bis 6, von vorne, d.h.Fig. 9 shows the relay of Figs. 4 to 6, from the front, i.e.
gegen die den Kontaktfedersatz überdeckende Kappe gesehen;seen against the cap covering the contact spring set;
Fig. Io das Relais nach Fig. 4 bis 6, in einem Schnitt in Höhe der kontaktgebenden Enden des Federsatzes,Fig. Io the relay according to Fig. 4 to 6, in a section in Height of the contacting ends of the spring set,
wobei der Spulenkörper nicht dargestellt ist.the bobbin is not shown.
Das in den Fig. 1, 2, j5, T und 8 dargestellte Relais besitzt einen Spulenkörper 1, eine Spule 2, einen E-förmigen Magnetkern J>s einen U-förmigen Anker 4, der durch eine aufgenietete nichtmagnetisierbare Feder 14 am Kern j5 befestigt ist,und einen Kontaktsatz mit den Federn lo, 11 und 12' je Umsehaltkontakt, dem Isolierstück 5 und den Zwischenlagen 6 und 7.The relay shown in Figs. 1, 2, j5, T and 8 has a bobbin 1, a coil 2, an E-shaped magnetic core J> s a U-shaped armature 4, which is held by a riveted non-magnetizable spring 14 on the core j5 is attached, and a set of contacts with the springs lo, 11 and 12 'per switching contact, the insulating piece 5 and the intermediate layers 6 and 7.
Der Spulenkörper 1 ist so ausgebildet, dass er den ganzen Relaisaufbau tragen kann. Zu diesem Zwecke ist der Spulenkörper 1 auf der einen Seite mit einer als Kappe 15 ausgebildeten Erweiterung des Spulenflansches versehen, die an ihrem äusseren Ende eine Auflagefläche 16 als anschlussseitige Auflage für den ganzen Federsatz aufweist. Das andere Ende der Kappe 15 ist ebenfalls verbreitert und weist die Auflageflächen 17 und l8, sowie einen gegen den Anker 4 hin zweigeteilten Führungsschlitz 19 für einen Betätigungskamm auf.The bobbin 1 is designed so that it can carry the entire relay structure. For this purpose is the bobbin 1 provided on one side with an extension of the coil flange designed as a cap 15, which is attached to its outer end has a support surface 16 as a connection-side support for the entire set of springs. The other The end of the cap 15 is also widened and has the bearing surfaces 17 and 18, as well as one against the armature 4 two-part guide slot 19 for an actuating comb on.
Der Spulenkörper 1 hat eine rechteckige öffnung zum Durchschieben des Mittelschenkels des E-förmigen Kernes J5, die so ausgebildet ist, dass der eingeschobene Kern 3 einen leichten Pressitz erhält und damit zur Versteifung des Spulenkörpers beiträgt. -The bobbin 1 has a rectangular opening that can be pushed through of the center leg of the E-shaped core J5, which is formed so that the inserted core 3 has a light Receives press fit and thus contributes to the stiffening of the coil body. -
Die Fläche 17, die den Ruhekontaktfedern Io als kontaktseiti-The surface 17, which the normally closed contact springs Io as contact-side
j5o ge Auflage dient, ist gegenüber der anschlußseitigen Auflagefläche 16 derart in der Höhe versetzt, dass sich beim Zusammen-j5o ge support is opposite the connection-side support surface 16 offset in height in such a way that when
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bau des Federsatzes mit dem Relais eine elastische Verformung der vor dem Zusammenbau unverbogenen Ruhefedemlo ergibt. Durch diese Verformung erleiden über die Xontakte auch die vor dem Zusammenbau ebenfalls unverbogenen Umschaltefedern 11 eine Verformung, Der Höhenunterschied zwischen der Auflagefläche 16 und der Fläche 17 sowie die Dicke der Zwischenlage 7 sind unter Berücksichtigung der Materialkonstanten der Federn Io und -11 derart gewählt, dass sich beim Zusammenbau der gewünschte Kontaktdruck zwischen den Kontakten der Ruhe- und der Umschaltfedern einstellt.construction of the set of springs with the relay results in an elastic deformation of the spring-loaded spring that was unbent before assembly. As a result of this deformation, the switching springs, which were also unbent before assembly, also suffer via the Xontacts 11 a deformation, the difference in height between the support surface 16 and the surface 17 and the thickness of the intermediate layer 7 are taking into account the material constants of Springs Io and -11 selected in such a way that the desired contact pressure between the contacts of the Adjusts the rest and reversing springs.
Die Umschaltfedern 11 werden über den Kamm 8 durch den Anker betätigt. Dieser Kamm 8 gleitet in einem auf der Kontaktseite durchgehenden, auf der Ankerseite zweiteiligen Schlitz im Spulenkörper 1. Dadurch ist der Kamm 8 bei montiertem Federsatz unverlierbar. Der Kamm 8 weist auf der Kontaktseite eine durchgehende Auflagefläche für alle Umschaltfedern 11 auf, auf uer Ankerseite jedoch zwei vorspringende Teile, die zwischen dem Mittelsteg und den beiden Seitenstegen des Ε-Kernes J> durchtreten (Fig.7).'The switching springs 11 are actuated via the comb 8 by the armature. This comb 8 slides in a continuous slot on the contact side and two-part slot in the coil body 1 on the armature side. As a result, the comb 8 cannot be lost when the spring set is mounted. On the contact side, the comb 8 has a continuous support surface for all switchover springs 11, but on the lower armature side there are two protruding parts that pass through between the central web and the two side webs of the Ε core J> (FIG. 7).
Die Auflagefläche l8 spannt die vor dem Zusammenbau ebenfalls unverbogenen Arbeitsfedern 12 vor. Die Höhen der Auflagefläche 18 und der Zwischenlage 6 sind derart gewählt, dass die Ruhelage der Federn 12 eindeutig festgelegt ist, und dass sich am Ende des Hubes des Kammes 8 bei Betätigung des Ankers 4 der gewünschte Kontaktdruck zwischen den Kontakten der Federn 11 und 12 einstellt.The support surface l8 pretensions the working springs 12, which are likewise unbent before assembly. The heights of the support surface 18 and the intermediate layer 6 are chosen such that the rest position of the springs 12 is clearly defined, and that at the end of the stroke of the comb 8 when the armature 4 is actuated, the desired contact pressure between the contacts the springs 11 and 12 adjusts.
Alle Kontaktfedern weisen pro Kontakt zwei Kontaktpunkte auf. Um gleichen Kontaktdruck beider Punkte eines Kontaktes zu erreichen, sind die Kontaktfedern 11 und 12 in ihrer J)O ganzen freien Länge gabelförmig zweigeteilt mit Je einem Kontaktpunkt pro Teil (Fig. 1).All contact springs have two contact points per contact. To same contact pressure of the two points to reach a contact, the contact springs 11 and 12 are all in their J) O free length are forked in two parts with one contact point per part (Fig. 1).
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Die Kontaktfedern lo, 11 und 12 haben rechtwinklig abgebogene schmale Anschlusstifte 2o bzw. 21, bzw. 22. Die Anschlußstifte 2o der Ruhefedern Io sind dabei ausserhalb der Zwischenlagen 6 und 7 und des Isolierstückes 5 nach unten geführt. Die Stifte 21 der Umschaltfedern 11 sind durch fluchtende Bohrungen in der Zwischenlage β und im Isolierstück 5 geführt und durchdringen auch die Arbeitsfeder 12 durch eine für die Isolation genügend grosse Bohrung. Die Stifte 22 der Arbeitsfedern 12 sind durch eine Bohrung im Isolierr stück 5 geführt. Die Breite der Stifte ist so gewählt, dass diese praktisch spielfrei in den entsprechenden Bohrungen sitzen und dabei auch die Punktion einer Verdrehsicherung übernehmen.The contact springs lo, 11 and 12 have narrow connecting pins 2o or 21 or 22 bent at right angles. The pins 21 of the switching springs 11 are guided through aligned bores in the intermediate layer β and in the insulating piece 5 and also penetrate the working spring 12 through a bore that is large enough for the insulation. The pins 22 of the working springs 12 are guided through a bore in the insulating piece r. 5 The width of the pins is chosen so that they sit practically free of play in the corresponding bores and also take over the puncture of an anti-twist device.
Das Isolierstück 5> dessen Unterfläche als Auflagefläche für das Relais auf einer gedruckten Schaltung dient, ist mittels sechs Nieten 9 mit der Kappe 15 verbunden. Die Niete 9 halten ebenfalls die Kontaktfedern lo, 11, 12 und die Zwischenlagen 6 und 7 zusammen.The insulating piece 5> its lower surface as a support surface is used for the relay on a printed circuit, is connected to the cap 15 by means of six rivets 9. the Rivets 9 also hold the contact springs lo, 11, 12 and the intermediate layers 6 and 7 together.
Zur Begrenzung des Ankerweges im unerregten Zustand des Relais dient ein Anschlag 27 an der Stirnseite des kontaktseitigen Spulenflansches. Durch die Federwirkung der Kontaktfedem Il sowie durch eine geeignet gewählte Vorspannung der Befestigungsfeder 14 wird der Anker 4 in seiner Ruhelage gehalten. Der.Anker 4 weist keine eigene Rückzugfeder auf, sondern er wird nur durch die Federwirkung der Kontaktfedern 11 in " seine Ruhelage gebracht.To limit the armature travel in the de-energized state of the relay, a stop 27 is used on the face of the contact-side Spool flange. Due to the spring action of the contact springs Il as well as by a suitably selected preload of the fastening spring 14, the armature 4 is held in its rest position. Der.Anker 4 does not have its own return spring, but it is only brought into "its rest position" by the spring action of the contact springs 11.
Die Spulenanschlüsse 1]5 und die Anschlußstifte 2o, 21 und der Kontaktfedern lo, 11 und 12 weisen derartige gegenseitige Abstände auf, dass sie in ein genormtes Druckschal- ^o tungsraster passen.The coil terminals 1] 5 and the connecting pins 2o, 21 and the contact springs lo, 11 and 12 have such mutual distances that they are in a standardized pressure switch ^ o fitting grid.
Das in den Fig. 4, 5, 6, 9 und io dargestellte Relais unterscheidet sich von dem Relais nach den Fig. 1, 2, 2, 7 und 8The relay shown in FIGS. 4, 5, 6, 9 and io differs differs from the relay according to FIGS. 1, 2, 2, 7 and 8
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im wesentlichen durch die Ausbildung des Kontaktfedersatzes mit seinen zwölf Arbeitskontakten. Dadurch ist eine Vermehrung der anschlußsefcigen und kontaktseitigen Auflageflächen für den Kontaktfedersatz nötig, wie es in Fig.5 gezeigt ist. Um Wiederholungen zu vermeiden, wird auf eine ins Einzelne gehende Beschreibung verzichtet und auf die entsprechenden Ausführungen zu"Fig. 2 verwiesen.essentially through the formation of the contact spring set with its twelve working contacts. This is an increase the connection-side and contact-side contact surfaces necessary for the contact spring set, as shown in Fig. 5. To avoid repetition, a A detailed description is dispensed with and reference is made to the corresponding explanations relating to "FIG. 2".
Das Magnetsystem des Relais ist in gleicher Art aufgebaut wie das des beschriebenen Relais mit sechs Umschaltkontakten. Der U-förmige Anker 2j5 weist allerdings an seiner Basis zwei Nasen 24 auf, die seitlich am Betätigungskamm 25 angreifen (Fig. 6 und lo). Dieser Betätigungskamm 25 ist ebenfalls in einem Schlitz des Spulenkörpers gleitend geführt (Fig. 5).The magnet system of the relay is constructed in the same way as that of the relay described with six changeover contacts. The U-shaped armature 2j5, however, has two lugs 24 on its base, which are laterally attached to the actuating comb 25 attack (Fig. 6 and lo). This actuating comb 25 is also slidably guided in a slot in the bobbin (Fig. 5).
Die Kappe 26 über dem Kontaktfedersatz ist so ausgebildet, dass sie auch das Ankerende übergreift und gleichzeitig die Anschläge 28'zur Begrenzung der Ankerbewegung bildet (Fig.5)· Die übrigen konstruktiven Merkmale'entsprechen im wesentlichen denen des in den Fig. 1, 2, J5, 7 und 8 gezeigten RelaisThe cap 26 over the contact spring set is designed in such a way that that it also engages over the armature end and at the same time forms the stops 28 'to limit the armature movement (Fig. 5) The other structural features essentially correspond to those shown in FIGS. 1, 2, J5, 7 and 8 relay
2 Patentansprüche2 claims
J5 Blatt Zeichng«, Io Figuren ./.J5 sheet drawing «, Io figures ./.
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