DE2218491B2

DE2218491B2 - Elektromagnetisches relais mit justierbarer rueckstellfeder

Info

Publication number: DE2218491B2
Application number: DE19722218491
Authority: DE
Inventors: Martin 8000 München Aidn
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1972-04-17
Filing date: 1972-04-17
Publication date: 1978-01-12
Also published as: DE2218491A1; DE2218491C3

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektromagnetisches Relais mit einer langgestreckten Ankerrückstellfeder, welche an einer festen Abstützstelle anliegt und an einem Ende eines Kontaktbetätigungsorgans angreift, dessen anderes Ende auf den Anker wirkt.

Derartige Rückstellfedern sind in den meisten Relais zur Fesselung des Ankers in der Ruhelage, aber auch zur Bestimmung des Kontaktdruckes von Ruhekontakten vorgesehen.

Die Kraftverhältnisse in einem Relais werden maßgeblich bestimmt durch die Anzahl und Beschaffenheit der Kontaktfedern; entsprechend der Summe dieser Kontaktfedern muß das Magnetsystem bemessen werden. Bei Relais mit großen Kontaktbestückungen ergibt sich somit eine Summierung der einzelnen Federsteifigkeiten und Kontaktkräfte, wobei sich auch die Toleranzen der einzelnen Federn summieren und zu einer großen Streubreite für den Kraftbedarf des Magnetsystems führen. Um den Ansprechwert eines solchen Relais in vertretbaren Grenzen zu halten, ist es üblich, die einzelnen Kontaktfedern bezüglich ihrer Kontaktkräfte und -wege sehr genau zu justieren. Dies wird um so schwieriger und kostspieliger, je mehr Kontaktfedern ein Relais besitzt und je beengter die Platzverhältnisse sind. Insbesondere bei sehr kleinen Relais kann diese Justierung auch nicht mechanisiert durchgeführt werden.

Um eine Justierung der einzelnen Kontaktfedern zu vermeiden, ist es auch möglich, diese gegenüber ihren Gegenkontakten vorzuspannen und den Ruhezustand des Relais durch eine gegen diese vorgespannten Kontaktfedern wirkende Rückstellfeder zu bestimmen.

Die Kraft dieser Rückstellfeder muß einerseits so bemessen sein, daß sie sämtliche Kontaktfedern und den Anker in ihrer Ruhelage festzuhalten vermag, andererseits darf sie aber nicht zu stark sein, um keine unnötig hohen Anforderungen an die Bemessung des Magnetsystems zu stellen. Immerhin genügt es aber in einem solchen Fall, anstelle der einzelnen Kontaktfedern nur eine einzige Rückstellfeder zu justieren.
Wird diese Justierarbeit aber in herkömmlicher Weise

ίο durch Biegen der Justierfeder ausgeführt, so ist zwar die Zahl der zu justierenden Federn verringert, bei dieser Feder aber kann nach wie vor die Federoberfläche verkratzt und der Federwerkstoff durch Justierknicke beschädigt werden. Das Entlasten von Kontaktfedern bzw. Rückstellfedern bringt außerdem immer die Gefahr mit sich, daß die Entlastung zu weit geht, und daß dann wieder Kontaktkraft aufjustiert werden muß, was meist nur mit Schwierigkeiten möglich ist und die Qualität der Kontaktanordnung mindert. Diese herkömmliche Justierarbeit durch Biegen der Federn erfordert außerdem ausgebildete Fachkräfte und ist nur unter schwierigen Umständen mechanisierbar.

Es ist außerdem bereits bekannt, die Kraft von Rückstellfedern durch eigens dafür vorgesehene Justierschrauben einzustellen (DT-PS 6 38 600, 6 45 956, 8 98 626, FR-PS 8 00 348). Allerdings ist diese Justiermöglichkeit mit einem erhöhten Fertigüngsaufwand verbunden. Denn einerseits muß die Justierschraube eigens gefertigt und montiert werden, andererseits braucht sie auch eine Gewindebohrung, welche insbesondere bei Relais mit Spritzguß-Kunststoffgehäuse nur unter erheblichem Mehraufwand einzubringen wäre. Schließlich muß eine solche Schraube nach dem Justieren auch nach arretiert werden, damit sie sich nicht

j5 von selber wieder verstellt. Aus diesen Gründen verzichtet man in der modernen Relaisfertigung weitgehend auf Schraubenbefestigungen und Schraubenjustierungen, zumal solche Schrauben mit ihren vorstehenden Köpfen die auf Miniaturisierung angelegten Relaisabmessungen möglicherweise wieder vergrößern könnten.

Weiterhin ist es bekannt, bei einem Magnetschalter (GB-PS 534 768) zwischem dem Anker und einer auf einen beweglichen Kontakt einwirkenden Schraubenfeder Distanzstücke einzufügen und auf diese Weise bewegliche Mittelkontakte zu justieren. Allerdings kann bei dieser Konstruktion die Rückstellfeder nicht unabhängig vom Kontaktabstand justiert werden. Weiterhin sind dort die Distanzstücke zwischen dem beweglichen Anker und dem beweglichen Betätigungsorgan angeordnet. Das bedeutet, daß diese Distanzplättchen fest montiert, also beispielsweise in Axialrichtung auf eine Führungsstange aufgesteckt werden müssen, um bei den Schaltbewegungen nicht herauszufallen.

Während des Justiervorgangs muß also jeweils der Anker mit der Führungsstange außer Eingriff gebracht werden, um ein Distanzstück einfügen zu können. Schließlich bedeutet das Einfügen dieser Justierstücke zwischen zwei bewegten Teilen auch noch einen erheblichen Verschleiß durch Reibung.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Relais mit einer Ankerrückstellfeder die Justieraiüeit allgemein zu vereinfachen und dabei auch eine mechanisierbare Durchführung zu ermöglichen.

e>5 Auf ein Verbiegen der Feder soll dabei ebenso verzichtet werden, wie auf konstruktiv aufwendige Zusatzeinrichtungen, wie Justierschrauben.

Erfindungsgemäß w^:rd diese Aufgabe bei einem

Relais der eingangs erwähnten Art dadurch erreicht, daß die Rückstellfeder sich an mindestens einem Anschlag des Relaisgrundkörpers abstützt und mittels eines oder mehrerer, zwischen ihr und dem Relaisgrundkörper an der Abstützstelle eingefügter Distanzplättchen justierbar ist.

Die erfindungsgemäß zur Justierung vorgesehenen Distanzplättchen sind sehr billig und erfordern wenig Platz im Relais. Da sie zwischen der festen Absatzstelle an einer Gehäusewand und der an dieser Stelle nur äußerst wenig bewegten Rückstellfeder eingefügt werden, sind sie auch nur einer geringer Reibung ausgesetzt.

An dieser Abstützstelle ist auch keine weitere Befestigung oder besondere Ausgestaltung der Distanzplättchen erforderlich, da der Andruck der Rückstellfeder genügt, um die Distanzplättchen im Gehäuse festzuhalten. Mit diesen Distanzplättchen läßt sich die Kraft der Rückstellfeder den jeweiligen Erfordernissen anpassen, wobei auch die bei der Biegejustierung von Blattfedern auftretenden Beschädigungen, wie Kratzer, Knicke oder Verwindungen der Federn, vollständig vermieden werden. Das Justieren kann hierbei auch durch Hilfskräfte durchgeführt werden und ist ohne großen Aufwand auch mechanisierbar. Besonders bei Miniaturrelais bringt die erfindungsgemäße Justiermöglichkeit wegen der Kleinheit der Kontaktanordnung, wegen der schlechten Zugänglichkeit und ungünstiger Sichtverhältnisse große Vorteile. Außerdem ist es bei einer derartigen Anordnung möglich, auch Hochleistungsfederwerkstoffe einzusetzen, die wegen ihrer Sprödigkeit meist nicht justierbar sind. Ein solcher Werkstoff ist beispielsweise ausgehärtetes Kupfer-Beryllium. Durch Entfernen der Distanzstücke kann im Bedarfsfall auch ohne weiteres wieder der ursprüngliche Zustand der Kontaktanordnung hergestellt werden, was bei herkömmlich justierten Federn praktisch nicht möglich ist.

In einer praktischen Ausführung kann das Justieien der Rückstellfeder dadurch erfolgen, daß die Distanzstücke in Form von Blättchen verschiedener Dicke zwischen die Rückstellfeder und einen festen Anschlag am Relaisgrundkörper einschiebbar sind. Die Rückstellfeder selber kann als Blatt- oder Drahtfeder ausgebildet sein, die an einer Stelle verankert ist und durch den Anker bzw. ein Betätigungselement gegen eine veränderbare Abstützstelle vorgespannt ist. Sie kann aber auch ohne Verankerung zwischen Relaisanker und Abstützstelle eingeklemmt sein; in diesem Fall empfiehlt es sich aber, zwei Abstützstellen zu wählen, die im Regelfall beide mit Distanzstücken veränderbar sind.

Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform mit sogenannten Eigendruckkontakten, bei der alle Kontaktfedern gegen die Rückstellfeder vorgespannt sind, so daß durch das Justieren dieser Rückstellfeder sich die Kontaktanordnung in bezug auf den Kraftbedarf des Relais so verhält, als wäre die gesamte Kontaktanordnung justiert worden. Die Rückstellfeder wird dabei zweckmäßigerweise so dimensioniert, daß bei den schwächsten zu erwartenden Kontaktfederkräften die gewünschte Anlagekraft des Ankers bzw. des Betätigungsgliedes an seinem Anschlag vorhanden ist. Sind aber die Kräfte einzelner Kontaktfedern aufgrund der Tole^ranaen größer als angenommen, so kann die Anlagekraft des Ankers bzw. des Betätigungsgliedes zu klein werden oder ganz verschwinden. Durch Einfügen von Distanzstücken an einer Abstützstelle der Rückstellfeder wird dann deren Kraftwirkung so weit

ίο gesteigert, bis die Anlagekraft im zulässigen Bereich liegt.

Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 ein elektromagnetisches Relais mit einer einseitig verankerten und an einem Punkt abgestützten Rückstellfeder,

F i g. 2 ein Relais mit einer Rückstellfeder ohne Verankerung und mit zwei Abstützstellen.
Die Fig. 1 zeigt ein Relais mit einer Spule I₁ einem Joch 2 und einem an diesem Joch gelagerten Klappanker 3. Dieser Klappanker ist an seinem Ende 3a im Eingriff mit einem Betätigungsglied 4, welches bei Erregung des Magnetsystems zur Übertragung der Ankerbewegung auf die Kontaktfedern 5 dient. Diese Kontaktfedern 5 sind gegenüber ihren Gegenkontakten 6 vorgespannt und werden im Ruhezustand des Relais durch die Kraft der Rückstellfeder 7 über das Betätigungsglied 4 offengehalten.

Die Rückstellfeder 7 ist an der Stelle 8 befestigt und liegt außerdem an der Abstützstelle 9 an. Ist nun bei der Grundeinstellung aufgrund von Fertigungstoleranzen die gesamte Vorspannkraft der Kontaktfedern 5 so groß, daß das Betätigungsglied 4 nicht mehr mit der erwünschten Anlagekraft am Anschlag 2a des Joches anliegt, so läßt sich durch Einfügen eines oder mehrerer Distanzplättchen 10 an der Abstützstelle die Kraftwirkung der Rückstellfeder 7 so weit steigern, bis sie den erwünschten Wert erreicht.

Eine weitere Ausführungsform zeigt die F i g. 2, bei der ein Magnetsystem mit Spule 11, Joch 12 und Anker 13 über ein Betätigungsglied 14 die Kontaktfedern 13 schaltet. Diese Kontaktfedern 15 sind wie im Fall der F i g. 1 gegenüber den Gegenkontakten 16 vorgespannt und werden durch die Kraft der Rückstellfeder 17 über das Betätigungsglied 14 offengehalten. Die Rückstellfeder 17 ist in diesem Fall nicht einseitig verankert, sondern zwischen das Betätigungsglied 14 und zwei Abstützstellen 18 und 19 eingeschoben, so daß sie sich durch ihre eigene Spannung hält. Reicht aber die Vorspannung der Rückstellfeder 17 nicht aus, um das Betätigungsglied 14 entgegen der Vorspannung der Kontaktfedern 15 mit der erwünschten Anlagekraft gegen den Anschlag 21 zu drücken, so kann man durch Einfügen von Distanzplättchen 20 auf den Abstützstellen 18 und 19 ihre Kraftwirkung wiederum so weit steigern, bis sie die erwünschte Größe erreicht.

Die beschriebene Justiermöglichkeit ist bei allen Relais mit justierbaren Rückstellfedern anwendbar.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektromagnetisches Relais mit einer langgestreckten Ankerrückstellfeder, welche an einer festen Abstützstelle anliegt und an einem Ende eines Kontaktbetätigungsorgans angreift, dessen anderes Ende auf den Anker wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder (7; 17) sich an mindestens einem Anschlag (9; 18, 19) des Relaisgrundkörpers abstützt und mittels eines oder mehrerer zwischen ihr und dem Relaisgrundkörper an der Abstützstelle eingefügter Distanzplättchcn (10; 20) justierbar isL

2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzplättchen unterschiedliche Dicke aufweisen.

3. Relais nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder (7) als Blattodsr Drahtfeder ausgebildet und mit ihrem einen Ende an einem Festpunkt (8) verankert ist.

4. Relais nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellfeder (17) keine Verankerung an einem Festpunkt aufweist, sondern lediglich durch den Relaisanker (13) bzw. ein Betätigungselement (14) gegen zwei veränderbare Abstützstellen (18,19) vorgespannt ist.

5. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beweglichen Kontaktfedern (5; 15) gegenüber ihren Gegenkontakten (6; 16) vorgespannt sind und im Ruhezustand des Relais durch eine einzige Rückstellfeder (7; 17) offengehalten werden.