DE19941402C1 - Relais mit Wippanker - Google Patents
Relais mit WippankerInfo
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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,
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.
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