DE19941402C1 - Relais mit Wippanker - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Relais mit einem Sockel (9), einer Magnetbaugruppe und einer Wippanordnung mit einem Anker (4) und einer Kontaktfeder (6), wobei die Kontaktfeder (6) in einem mittleren Abschnitt seitliche Trägerarme (10) aufweist, die mit Befestigungsabschnitten (11) an einem festen Relaisteil verbunden sind. Die Befestigungsabschnitte (11) sind an der Magnetbaugruppe gebildet, so daß die Trägerarme (10) der Kontaktfeder (6) an der Magnetbaugruppe befestigt sind. Bei der Herstellung eines erfindungsgemäßen Relais sind somit sämtliche Relaisteile bis auf die Festkontakte (8), die in den Sockel (9) eingelassen sind, in einer Baugruppe vormontiert und justiert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Relais mit Wippanker mit einem Sockel, der mit seinem Boden eine Grundebene definiert, einer Magnetbaugruppe, die eine Spule und eine Kernanordnung auf­ weist, eine Wippanordnung mit einem Anker und einer Kontakt­ feder, wobei die Kontaktfeder in einem mittleren Abschnitt seitliche Trägerarme aufweist, die mit Befestigungsabschnit­ ten an einem festen Relaisteil verbunden sind.

Ein derartiges Relais ist beispielsweise aus der DE 195 20 220 C1 bekannt. Bei diesem Relais ist die Kontaktfeder mit Trägerarmen an einem Trägerstift befestigt, der in den Soc­ kelboden eingelassen ist. Bei dieser Ausführung muß das Re­ lais aus zwei komplexen Baugruppen zusammengesetzt werden. Dies ist zum einen eine Magnetbaugruppe mit einer Spule und einer Kernanordnung, zum anderen eine Sockelbaugruppe mit der darauf montierten Anordnung aus einer Kontaktfeder und einem Anker. Der Nachteil dieses bekannten Relais besteht nun dar­ in, daß zwei komplexe und empfindliche Baugruppen vorbereitet werden müssen, die dann zusammengefügt werden. Dabei muß auch der Abstand zwischen dem Anker und der Kernanordnung einge­ stellt werden, was relativ schwierig und aufwendig ist. Es stellt sich nun die Aufgabe, ein Relais zu schaffen, bei dem die Justierung sowohl des Luftspaltes als auch die Einstell­ möglichkeit des Kontaktabstandes einfach ist und so eine ko­ stengünstige Montage ermöglicht.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Befestigungsabschnitte an der Magnetbaugruppe gebildet sind.

Eine derartige Anordnung ist vorteilhaft, weil so die Bau­ gruppe mit der Kontaktfeder und dem Anker an der Magnetbau­ gruppe befestigt werden kann. Dadurch besteht die Sockelbau­ gruppe nur noch aus dem Sockel selber und den Festkontakten.

Die Einstellung der Luftspaltbreite ist besonders einfach, weil dies vor dem Zusammenbau mit dem Sockel geschehen kann, beispielsweise durch die Verwendung von Lehren, durch die sich die Breite der Luftspalte in einfacher Weise festlegen läßt. Die Trägerarme können dann in geeigneter Weise in der durch die Lehren festgelegten Position mit dem festen Relai­ steil verbunden werden.

In einer günstigen Ausführungsform bildet der Sockel auch Seitenwände des Relais, wobei die Magnetbaugruppe zwischen den Seitenwänden klemmt. Bei der Montage kann dadurch die Ma­ gnetbaugruppe soweit zwischen die Seitenwände geschoben wer­ den, bis ein vorgegebener Kontaktabstand erreicht ist. In dieser Position, in der die Magnetbaugruppe durch das Klemmen gehalten ist, kann sie fixiert werden.

In einer weiteren günstigen Ausführungsform sind die festen Relaisteile durch Trägerstifte gebildet. Diese können in der Magnetbaugruppe durch beispielsweise Stecken oder Einspritzen verankert sein.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbei­ spieles näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Teilansicht eines erfin­ dungsgemäßen Relais,

Fig. 2A-2F in perspektivischer Darstellung den Aufbau der Kontaktfeder-Anker-Baugruppe und den Zu­ sammenbau mit dem Magnetsystem des Relais von Fig. 1,

Fig. 3A-3C in perspektivischer Darstellung den abschlie­ ßenden Zusammenbau des Relais von Fig. 2,

Fig. 4 das Relais von Fig. 1 im Längsschnitt und

Fig. 5 das Relais von Fig. 1 im Querschnitt.

Fig. 1 zeigt eine dreidimensionale Darstellung eines erfin­ dungsgemäßen Relais, wobei zu erkennen ist, daß es sich bei dem Magnetsystem um den Aufbau eines normalen polarisierten Relais handelt. Es enthält eine Kernanordnung 1, eine Spule 2, einen Dauermagneten 3 sowie einen Anker 4. Die feststehen­ den Teile des Magnetsystems sind mit einer Magnetsystemum­ spritzung 5 versehen. Unterhalb des Dauermagneten 3 sind der Anker 4 und beiderseits des Ankers 4 je eine Kontaktfeder 6 zu finden. Die freien Enden der Kontaktfedern 6 tragen Schaltkontakte 7, die mit Festkontakten 8, die an einem Soc­ kel 9 angeordnet sind, zusammenwirken. In einem mittleren Be­ reich des Ankers 4 bzw. der Kontaktfedern 6 sind der Anker 4 und die Kontaktfedern 6 miteinander verbunden. Die Kontaktfe­ dern 6 weisen in ungefähr ihrer Mitte seitliche Trägerarme 10 auf. Diese Trägerarme 10 dienen der Befestigung der Kontakt­ federn 6 und bestimmen so eine gemeinsame Drehachse sowohl der Kontaktfedern 6 als auch des Ankers 4. Durch die mittige Lagerung ergibt sich eine hohe Stoßfestigkeit des Relais.

In der Magnetsystemumspritzung 5 sind seitlich je ungefähr in der Mitte Aussparungen vorgesehen, in die Trägerstifte 11 eingeführt werden. In dieser Position können sie durch Klem­ men, Einspritzen oder beispielsweise Kleben gehalten werden. Die Trägerstifte 11 weisen eine Befestigungsfläche auf, an der Befestigungslappen 12 der Trägerarme 10 beispielsweise durch Schweißen befestigt sind. Die Trägerstifte 11 können als elektrisch leitende Anschlußelemente ausgeführt werden, damit die Kontaktfedern 6 eine elektrische Anbindung erhal­ ten. Die Position der Befestigungslappen 12 wird vor dem Schweißen so eingestellt, daß der Abstand zwischen dem Anker 4 und der Kernanordnung 1, also die Luftspaltbreite, justiert ist. Dies ist möglich, weil sowohl die Befestigungslappen 12 als auch die Befestigungsflächen der Trägerstifte 11 senk­ recht zur Grundebene stehen. Durch gezieltes Schrägeinsetzen der Kontaktfeder-Anker-Baugruppe kann ein monostabiles Ver­ halten des Relais erzielt werden. Im vorliegenden Ausfüh­ rungsbeispiel wird ein monostabiles Verhalten zusätzlich da­ durch begünstigt, daß der Anker 4 zur Lagerachse unsymme­ trisch ausgebildet ist. Dadurch verteilt sich der Magnetfluß im Ruhezustand des Relais ungleichmäßig auf die beiden Hälf­ ten des Ankers 4. Die unsymmetrische Ausgestaltung des Ankers ist in Fig. 2D zu erkennen.

Die Fig. 2A bis 2F zeigen, wie sich die Vorteile der er­ findungsgemäßen Konstruktion bei der Montage eines Relais auswirken. Zunächst wird das Magnetsystem vormontiert, und die feststehenden Relaisteile werden dann mit einer Umsprit­ zung 5 versehen. Im nächsten Schritt werden die Trägerstifte 11, dargestellt in Fig. 2B, in die bereits beschriebenen Aussparungen in der Magnetsystemumspritzung 5 eingesetzt ( Fig. 2C). Unabhängig davon wird die Kontaktfeder-Anker- Baugruppe vorbereitet. Der Anker 4 (Fig. 2D) wird auf die Kontaktfedern 6 aufgesetzt. Vorteilhafterweise sind die Kon­ taktfedern 6 in ihren mittleren Bereichen in ein Kunststoff­ formteil 13 eingebettet, so daß sich der Anker 4 auf diesem Kunststoffformteil 13 befestigen läßt. An jeder Kontaktfeder 6 sind bereits die Trägerarme 10 mit den Befestigungslappen 12 ausgebildet, beispielsweise einstückig mit der jeweiligen Kontaktfeder 6 hergestellt. Im nun folgenden Arbeitsschritt (Fig. 2F) werden die Kontaktfeder-Anker-Baugruppe und das vormontierte Magnetsystem mit den Trägerstiften 11 zusammen­ geführt. Die Luftspaltbreite läßt sich beispielsweise dadurch festlegen, daß seitlich Lehren eingeführt werden, die zwi­ schen dem Anker 4 und der Kernanordnung 1 liegen. In der so festgelegten Position werden die Befestigungslappen 12 mit den Trägerstiften 11 verschweißt.

Abschließend muß nur noch die so entstandene Anordnung auf einen Sockel aufgesetzt werden. An dem Sockel gebildete Seitenwände können dabei die Seitenwände des Relais darstellen, wie die Fig. 3A-3C zeigen.

Die in den Montageschritten gemäß den Fig. 2A bis 2F ent­ standene Baugruppe ist in der Fig. 3A dargestellt. Fig. 3B zeigt die Sockelbaugruppe, die neben dem Sockel 9 aus Fest­ kontakten 8, Festkontaktanschlußstiften 15 und Seitenwänden 14 besteht. Die Festkontakte 8 können aus einer gemeinsamen Platine vorgefertigt werden. Die Seitenwände 14 sind derart ausgebildet, daß sie die Seitenwände für das gesamte Relais bilden. Das Magnetsystem mit der Kontaktfeder-Anker-Baugruppe wird nun von oben her in den durch die Seitenwände 14 wannen­ förmigen Sockel eingesetzt. Die Anordnung wird soweit hinein­ geschoben, bis der Abstand zwischen den Schaltkontakten 7 und den Festkontakten 8 einem vorgegebenen Maß entspricht. Zur Bestimmung dieses Abstandes müssen, anders als bei der Fest­ legung des Abstandes zwischen dem Anker 4 und der Kernanord­ nung 1, die Gehäuseseiten nicht offen sein, da über die elek­ trische Verbindung zwischen den Festkontakten 8 und den Schaltkontakten 7 festgestellt werden kann, in welcher Posi­ tion sich diese berühren. Ausgehend von dieser Position wird der Kontaktabstand eingestellt und dann das Magnetsystem an den Seitenwänden 14 fixiert. Die Anschlüsse der Spule 2 und der Schaltkontakte durchragen im Sockel dafür vorgesehene Öffnungen.

Die Fig. 4 und 5 zeigen das Relais von Fig. 1 in einem Längsschnitt (Fig. 4) und in einem Querschnitt (Fig. 5). In diesen Figuren wird deutlich, welche zusätzlichen Funktionen das Kunststoffformteil 13 erfüllt. Das Kunststoffformteil 13 greift ungefähr in der Mitte jeder Ankerhälfte unter den An­ ker 4 und stützt diesen somit ab. Zudem bildet das Kunst­ stoffformteil 13 Trennwände 16, die sich jeweils seitlich an dem Kunststoffformteil 13 einstückig anschließen. Sie über­ lappen sich mit Zwischenwänden 17, die durch die Magnetsyste­ mumspritzung 5 gebildet sind, so daß sich eine hohe Isolati­ onsfestigkeit zwischen dem Magnetkreis und den Kontaktfedern 6 ergibt. Außerdem bieten die Trennwände 16 einen formschlüs­ sigen Halt für den Anker 4. Durch die Stützarme des Kunst­ stoffformteils 13 und die Zwischenwände 16 ist die Position des Ankers 4 sehr exakt festgelegt.

Claims (9)

1. Relais mit Wippanker mit

• - einem Sockel (9), der mit seinem Boden eine Grundebene de­ finiert,
• - einer Magnetbaugruppe, die eine Spule (2) und eine Kernan­ ordnung (1) aufweist,
• - eine Wippanordnung mit einem Anker (4) und mindestens ei­ ner Kontaktfeder (6), wobei die Kontaktfeder (6) in einem mittleren Abschnitt seitliche Trägerarme (10) aufweist, die mit Befestigungsabschnitten (11) an einem festen Re­ laisteil verbunden sind,

dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsabschnitte (11) an der Magnetbaugruppe gebildet sind.

2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsabschnitte (11) durch mit der Magnet­ baugruppe verbundene Trägerstifte gebildet sind.

3. Relais nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerstifte (11) in Stecktaschen verankert sind.

4. Relais nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerstifte (11) auf seitlichen Zapfen an der Ma­ gnetbaugruppe aufgesetzt sind.

5. Relais nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerstifte (11) den Sockel (9) durchragen und dadurch elektrische Anschlußelemente bilden, die mit der jeweils zugehörigen Kontaktfeder (6) elektrisch leitend verbunden sind.

6. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Trägerarme (10) als auch die Befestigungsab­ schnitte (11) zur Grundebene senkrecht stehende Abschnitte aufweisen, an denen sie miteinander verbunden sind.

7. Relais nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerstifte (11) in eine Magnetsystemumspritzung (5) eingebettet sind.

8. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfedern (6) in einem mittleren Bereich in ein Kunststoffformteil (13) eingebettet sind, wobei das Kunst­ stoffformteil (13) zwei seitliche Trennwände (16) auf­ weist, die Isolationswände zwischen dem Anker (4) und den Kontaktfedern (6) bilden.

9. Relais nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Trennwände (16) jeweils mit durch die Magnetsy­ stemumspritzung gebildeten Zwischenwänden (17) überlappen.