DE2357575A1 - Magnetsystem - Google Patents

Description

■Magnetsystem ' '_

Zusatz zu Patent (Patentanmeldung P 22 53 456.1

Die Erfindung "betrifft ein Magnetsystem für Relais mit einem längs der Feldspule sich erstreckenden-Joch und einem die Spule U-förmig-umfassenden Kippanker, der in den Ebenen seiner Schenkelwände und in der Ebene seiner Stirnwand kippbar gelagert ist, nach Patent ........... (Patentanmeldung P 22 53 456.1). Das Bedürfnis für die Erfindung besteht insbesondere bei Miniaturrelais, die eine Bauhöhe von höchstens 11 .,mm aufweisen.

Zu Vorarbeiten (deutsche Patentanmeldung P 22 53 456.1) ist ein Magnetsystem für Relais vorgeschlagen worden, bei dem der Anker nicht nur in den Ebenen seiner Schenkelwände, sondern auch in der Ebene seiner Ankerstirnwand kippbar gelagert ist. Es sollte hierdurch die. Aufgabe gelöst werden, zu der normalen Polfläche an der Stirnwand des U-föfmigen Kippankers zwei weitere Polflächen an den U-Schenkeln gegenüber der längs der Feldspule angeordneten Jochplatte zu schaffen, um dort den Streufluß einzufangen und eine zusätzliche magnetische Kraft zu erzeugen. Auf diese Weise wird ein besonders guter Magnetfluß ermöglicht. Darüber hinaus kann

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eine erhöhte Abreißkraft aufgebracht werden, wenn einer der zu beiden Längsseiten der Spule angeordneten Kontaktfedersätze sich infolge Kontaktklebens vom Anker nicht ohne weiteres betätigen läßt. Durch die Kippbewegung des Ankers in der Ebene seiner Stirnwand ergibt sich die Möglichkeit, den Arbeitsluftspalt und einen Teil des Luftspaltes zwischen den Ankerschenkeln und der Jochplatte zu verkürzen und dadurch den Magnetfluß im Anker zu erhöhen. Für den Fall, daß ein Kontakt der zu beiden Längsseiten der Spule angeordneten Kontaktfedersätze klebt, kippt beim Betätigen des Ankers dieser mit seiner Stirnwand etwas zur Kernfläche hin und zugleich mit seinem noch beweglichen Ankerschenkel in Richtung des Jochs, wodurch sich der Magnetfluß im Anker vergrößert. Hierdurch wird ein größeres.Kippmoment auf den noch nicht gekippten Ankerschenkel ausgeübt, mit dessen Hilfe das Abreißen des Kontaktes erleichtert wird.

Als nachteilig ist es bei dem älteren Vorschlag anzusehen, daß nicht in allen Fällen eine definierte Auflage des Ankers gewährleistet ist. Dies hat zur Folge, daß Toleranzen im Kontaktsystem eine Justierung erforderlich machen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, Höhentoleranzen der zu beiden Längsseiten der Spule angeordneten Kontaktfedersätze auszugleichen', damit die sonst übliche Justierung des Kontaktsystems entfällt. Diese Aufgabe wird bei einem Magnetsystem der eingangs erwähnten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß in jeder Stellung des

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Ankers dieser mit seinen Schenkeln^mittelbar oder unmittelbar auf zu beiden'Längsseiten der Spule angeordneten Kontaktfedersätzen aufliegt und zwischen den AnkerschenkeIn und dem Joch ge ein Spalt angeordnet ist. ■ . - . ■ : ^! - ~^:-"--'/ : :

Die Erfindung bietet den Vorteil einer definierten Dreipunktauflage für den Anker in jeder Stellung des Ankers. An den "beiden- Betätigungsstellen des Ankers, d.h. zwischen dem Betätigungssystem und dem Köntaktsystem, sind größere Toleranzen erlaubt, da nunmehr der Magnetkreis durch die Dreipunktauflage des Ankers diese Unterschiede ausgleicht.- Im übrigen bleibt auch der Vorteil erhalten, daß das Magnetsystem für den Fall des Kontaktklebens eines der beiden Köntaktfedersätze eine erhöhte Abreißkraft aufbringt.

In vorteilhafter Weiterbildung der;Erfindung ist der Anker mit einem mittleren, der Jochplätte zugewandten Bereich seiner Ankerstirnwand in einem Ortsfesten Teil des Relais annähernd punktförmig gelagert. Hierdurch wird auf einfachste Weise erreicht-," daß der Anker sowohl in der Ebene seiner Stirnwand als auch in den Eb enen-v seiner· Schenkelwände, also um zwei zueinander senkrechte Achsen, praktisch reibungslos kippen kann.

Es ist ferner vorteilhaft, wenn das punktförmige Lager für die Ankerstirnwand ein geringes Spiel in Richtung senkrecht zur Jochplatte hat. Hieräurch wird der Anker zu einer begrenzten Kippbewegung gezwungen. Der Anker wird im Falle des Kontaktklebens^ eines Federsatzes in seiner Kippbewegung plötzlich gehemmt, wenn der Arbeitsluftspalt an der Kernfläche der Spule sich verkleinert

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hat. Die hierdurch anwachsende magnetische Kraft und damit Aiikerkraft sind zur Befreiung des klebenden Kontaktfedersatzes verfügbar. Diese Ausführungsform hat den zusätzlichen Vorteil, daß für den Anker in der normalen. Arbeitsstellung eine stabilere Stütze geschaffen wird.

Weitere Einzelheiten der Erfindung seien anhand eines aus der Zeichnung ersichtlichen Ausführungsbeispiels erläutert. Es zeigen:

Figur 1 in Draufsicht ein Miniaturrelais in Ruhestellung mit einem Magnetsystem gemäß der Erfindung;

Figur 2 im Längsschnitt längs der Schnittlinie A-B dieses Relais;

Figur 3 im Querschnitt längs der Schnittlinie E-F das aus Figur 1 ersichtliche Relais;

Figur 4 im Querschnitt längs der Schnittlinie C-D dieses Relais.

Das Magnetsystem oder Erregungssystem des aus der Zeichnung ersichtlichen Relais besteht aus dem Kern 10, dem L-fö'rmig gebogenen Joch 20, an dessen kleinerem Schenkel die Erregerspule 30 mit dem Kern fest verankert ist, und dem U-förmig ausgebildeten Anker 40, dessen beide Schenkel 41> 42 parallel zur Spulenlängsachse angeordnet sind. Durch den U-förmigen Anker

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wird der aus Kern 10 und Joch 20 "bestehende Magnetkreis geschlossen. Die der Kernfläche11 gegenüberliegende Ankerstirnwand 43 ist in Richtung zum Joch 20 hin gegenüber dem linken und rechten Ankerschenkel 41» 42 verlängert, so daß die Ankerstirnwand vor dem Joch zu liegen kommt. Durch den Kontakt dieses überstehenden Teils 44 der Ankerstirnwand 43 mit dem Joch 20 wird ein besserer Magnetfluß zwischen Joch und Anker 40 ermöglicht. ""--.;."■

Zur Bildung einer definierten Dreipunktauflage liegt der Anker 40 mit seinen Schenkein 41,42 mittelbar auf zu beiden Längsseiten der Spule 30 angeordneten Kontaktfedersätzen 50, 60 auf und ist mit einem mittleren, der.Jochplatte 20 zugewandten Bereich 45 seiner Stirnwand 43 in einem ortsfesten Teil des Relais, dem Gehäuse 70, annähernd punktförmig gelagert, während, zwischen den AnkerschenkeIn und der - Jochplatte in jeder Stellung des Ankers ein Spalt 80 angeordnet ist. Somit liegt der Anker 40 weder in der Arbeitsstellung noch in der Ruhestellung mit seinen dem Joch 20 benachbarten ; Flächen der Ankerschenkel 41, 42 auf dem Joch auf. Die Breite des Spaltes 80 zwischen der Jociiplatte 20 und den dieser benachbarten Machen der Ankerschenkel 41, 42 beträgt in der Arbeitsstellung des Ankers 40 ca. 0,2 bis 0,3 mm· Als mittelbare Auflage der Ankersehenkel 41, 42 auf den KontaktfederSätzen 50, 60dienen die Betätigungszapfen 90, 100, mit deren Hilfe die Kontakte · der Kontaktfedersätze betätigt werden. Diese Betätigungszapfen liegen in jeder Stellung des Ankers 40 auf den Kontaktfedern der Federsätze 50, 60 unmittelbar auf» Durch die punktförmige Auflage der Anker st irnwand 43

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auf einem Gehäuseteil 70 und die Auflage der Betätigungszapfen 90, 100 auf den Kontaktfedern des Federsatzes 50, 60 ist in jeder Stellung des Ankers 40 eine definierte Dreipunktauflage gewährleistet. Höhentoleranzen der zu beiden Längsseiten der Spule 30 angeordneten Kontaktfedersätze 50, 60 werden hierdurch in jeder Stellung des Ankers 40 ausgeglichen.

Um das Mai3 der Kippbewegung des Ankers 40 zu begrenzen, erhält das punktförmige Lager für die Ankerstirnwand 43 ein geringes Spiel in Richtung senkrecht zur Jochplatte 20. Dieses Spiel wird durch den Spalt 110 zwischen dem Gehäuse 70 und dem mittleren Bereich 45 der Ankerstirnwand 43 ermöglicht. Auf diese Weise wird der Anker 40 in seiner Kippbewegung zur Kernfläche 11 hin im Falle des Kontaktklebens gehemmt und der Arbeitsluftspalt 120 verkleinert. Die hierdurch anwachsende Ankerkraft ist zur Befreiung des klebenden Kontaktsatzes verfügbar.

Eine besonders raumsparende Anordnung wird erhalten, wenn aus einem der Jochplatte 20 zugewandten mittleren Bereich. 45 der Anker stirnwand 43 ein Ansatz 46 herausgeformt wird,·mit dem die Ankerstirnwand in einer Ausnehmung 71 im Gehäuse 70 des Relais gelagert ist. In der Ruhestellung des Ankers 40 liegt die dem Gehäuseboden 70 zugewandte Fläche des Ansatzes 46 auf, während zwischen der der aufliegenden Fläche abgewandten Fläche des Ansatzes und der dieser gegenüberliegenden Begrenzungswand der Ausnehmung 71 der die Kippbewegung des Ankers begrenzende Spalt 110 gebildet ist. Die übrigen Flächen des Ansatzes 46 liegen frei, so daß also durch den Ansatz lediglich verhindert wird,

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äaß die litte, des Ankers 40 sich von der Etene wegbewegt, die sie in der normalen Arbeitsstellung einnimmt. Diese Ausführungsform gewährleistet damit auch, die automatische Wiederherstellung der Symmetrie in der Arbeitsstellung.

Eine Abwandlung der aus der Zeichnung ersichtlichen Ausführungsform in der Weise, daß anstelle des angeformten Ansatzes 46 ein im mittleren Bereich 45 der Längsseite.der Ankerstirnwand 43, aber unter^: dem Jochende 2 angeordneter Ansatz benutzt wird, würde zwar die gleichen Punktionen hervorbringen, jedoch eine größere Bauhöhe erfordern. Aus diesem Grunde sollen Einzelheiten einer solchen Ausführungsform nicht näher erläutert werden. Auch wäre eine weitere Abwandlung dadurch möglich, daß der.Spalt 80 zwischen den Ankerschenkeln 41, 42 und der Jochplatte 20 nicht über die Gesamtlänge der Ankerschenkel angeordnet wird. Vielmehr könnten die Ankerschenkel 4I» 42 mit einem der Ankerstirnwand 43 abgewandten Teil in der normalen Arbeitsstellung satt,auf dem Joch 20 aufliegen, während sich der Spalt 80 zwischen Ankerschenkel und Joch in einem der Ankerstirnwand 43 zugewandten Bereich befindet. Diese' Ausführungsform hat jedoch den Nachteil einer statisch unbestimmten Auflage des Ankers 40. Der Ansatz 46 könnte auch ersetzt werden durch eine heräusragende Zunge am Jochende 20, die durch eine entsprechende Öffnung in der Stirnwand 43 ragt. Wesentlich für eine derartige Abwandlung ist es, daß der mittlere Bereich 45 des Ankers 40

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daran gehindert wird, sich von seiner Stütze wegzubewegen.

Es ist jedoch zweckmäßig, auf "beiden Seiten des Ansatzes 46 an der Stirnplatte 47 des Ankers 40 schräge ebene Flächen 48, 49 anzuordnen, die ein genaues Maü für die Kippbewegung des Ankers in der Ebene der Ankerstirnwand 43 für den Fall gewährleisten, daß einer der Kontaktfedersätze 50, 60 kleben bleibt.

Diese Schrägen könnten durch entsprechende Ausnehmungen im benachbarten ortsfesten Teil ersetzt werden.

Verzeichnis der Bezugszeichen

10 Kern

11 Kernfläche 20 Joch

30 Spule

40 Anke r

41 j 42 Ankerschenkel

43 Ankerstirnwand

44 überstehender Teil

45 mittlerer Bereich

46 Ansatz

47 Stirnplatte 48, 49 schräge Fläche 50, 60 ' Kontaktfedersatz 70 Gehäuse

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71	Ausnehmung
80	Spalt
90, 100	Betätigungszapfen
110	Spalt
120	Arbeitsluftspalt

4 Patentansprüche
3 Blatt Zeichnungen

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Claims (3)

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   Patentansprüche

   Ii 1 . ^Magnetsystem für Relais mit einem längs der FeId- \ spule sich erstreckenden Joch und einem die Spule Ü-förmig umfassenden Kippanker, der in den Eloenen seiner Schenkelwände und in der EToene seiner Stirnwand kippbar gelagert ist, nach Patent

   (Patentanmeldung P 22 53 456.1), dadurch gekennze i chne t, daß in jeder Stellung des Ankers (40) dieser mit seinen Schenkeln (41, 42) mittelbar oder unmittelbar auf zu beiden Längsseiten der Spule (30) angeordneten KontaktfederSätzen (50, 60) aufliegt und zwischen den Ankerschenkein und dem Joch (20) je ein Spalt (80) angeordnet ist.
2. 2.) Magnetsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (40) mit einem mittleren, dem Joch (20) zugewandten Bereich.(45) seiner Ankerstirnwand (43) in einem ortsfesten Teil (70, 71) annähernd punktförmig gelagert ist.
3. 3.) Magnetsystem nach.Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das punktförmige Lager für die Ankerstirnwand (43) ein geringes Spiel in Richtung senkrecht zum Joch (20) hat.

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   4·) Magnetsystem nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dai3 aus einem dein Joch (20) zugewandten mittleren Bereich (45) <3er Ankerstirnwand (43) ein Ansatz (46) herausgeformt ist, mit dem die Ankerstirnwand in einer Ausnehmung (71) im Gehäuse (70) des Relais derart gelagert ist, daß In der Ruhestellung des Ankers ('4O) die dem Gehäuseboden zugewandte Fläche des Ansatzes aufliegt und zwischen der der aufliegenden Fläche abgewandten Fläche des Ansatzes und der dieser gegenüberliegenden Begrenzungswand der Ausnehmung ein die Kippbewegung des
   Ankers begrenzender Spalt (110) gebildet ist, während die übrigen Flächen des Ansatzes frei liegen.

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