DE2524336A1 - Elektromagnetisches relais - Google Patents

Description

MANITZ, FINSTERWALD & GRÄMKOW

München , 2.6.75 Ur/Sv-T 2064

LA TELEMEGANIQUE ELECTKIQUE

33"bis et 33ter Avenue Marechal Joffre, 9200 Nanterre

FEAKEEEICH

Elektromagnetisches Eelais

Die Erfindung "betrifft ein Eelais mit einem Sockel zur Aufnahme der Verbindungsklemmen, einem elektromagnetischen Antrieb zur Betätigung der Kontakte und Einrichtungen, die die festen und beweglichen Kontakte haltern, wobei diese Einrichtungen zwischen dem Sockel und dem Antrieb angeordnet und mittels eines Befestigungsorgans gehalten sind.

Solche Geräte sind insbesondere in der Gestalt kleiner Eelais verwirklicht, die zur Verwendung in Steuerkreisen bzw. -ketten und Automatisierungskreisen bestimmt sind.

509882/0331

DR. G. MANITZ · DIPL.-ING. M. FINSTERWALD DIP L.-IN G. W. GRAMKOW ZENTRALKASSE BAYER. VOLKSBANKEN

β MÖNCHEN 32. ROBERT-KOCH-STRASSE I 7 STUTTGART 50 (BAD CANNSTATT) MÖNCHEN. KONTO-NUMMER 7270

TEL. (089) 22 42 II. TELEX 5-29672 PATMF SEELBERGSTR.23/25.TEL.(O7ID56 72 61 POSTSCHECK! MÖNCHEN 77062-805

—" c. ""

schrift
Aus dar französischen Patent/1 527 178 sind beispielsweise schon Heiais bekannt, die der oben erwähnten allgemeinen Beschreibung entsprechen: jedoch müssen bei Geräten dieser Art mehrere einheitliche Unteraufbauten zusammengefügt werden, von denen jeder eine beschränkte Anzahl von Kontakten aufweist, wenn man in ein und demselben Gehäuse eine ausreichende Anzahl von Kontakten vereinigen will. In ddffiem Fall ist es offensichtlich erforderlich, die Bereitstellung von Trenn-Zwischenwänden zwischen zwei einheitlichen Unteraufbauten vorzusehen, um die notwendige Isolation sicherzustellen, sowie die Verwendung eines stärkeren Antriebs oder mehrerer Antriebe nebeneinander vorzusehen, was eine Vielfalt von einzelnen unerwünschten Teilen zur Folge hat, sowohl unter dem Gesichtspunkt der Gleichzeitigkeit der Schaltvorgänge, als auch unter dem der Herstellung und der Leistungsfähigkeit.

Überdies müssen die festen und beweglichen Kontakte getrennt in den zu diesem Zweck vorgesehenen Plätzen bereitgestellt werden, so daß sich eine verhältnismäßig lange Montagezeit ergibt; schließlich bewirkt die Art der vorgesehenen bzw. ausgewählten Verbindungsklemmen, daß die Dicken der Lamellen, die die Kontakte tragen, so gewählt werden müssen, daß für die Verbindungsklemmen eine ausreichende Steifigkeit sichergestellt

oder lötbaren wird, sei es, um sie in der Form von steckbaren^ eindringenden Kontaktstiften zu verwirklichen, oder aber um ihnen eine Befestigungsschraube zuzuordnen, ohne die Festigkeit bzw. Haltbarkeit aufs Spiel zu setzen.

Schließlich ist bei dem in Frage stehenderjiGerät der bewegliche Anker des Relais nicht direkt mit dem elektromagnetischen Antrieb verbunden, wodurch sich wiederum der Vorgang des End-Aufbaus kompliziert bzw. schwierig gestaltet, während der bewegliche Kontakt durch Fassen bzw. Einsetzen auf einer Verbindungsklemme befestigt ist, wodurch wegen des Auftretens erhöhter mechanischer Beanspruchungen eine Verminderung der Zuverlässigkeit hervorgerufen wird.

509882/0331

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und ein elektromechanisches Relais zu schaffen, bei dem Maßnahmen getroffen sind, durch die der Zusammenbau der mehrfachen Kontakte auf einfache Weise erfolgen kann, wobei diese Kontakte im Voraus zusammengebaut sind, um ihren Einbau zu erleichtern, während Vorkehrungen getroffen wurden, daß jeder Kontakt einzeln in einer isolierten Schaltkammer von benachbarten Schaltkammern angeordnet ist.

Ein anderes Ziel der Erfindung besteht darin, sich biegsamer Lamellen zum Tragen der Kontakte zu bedienen und folglich eine nennenswerte Einsparung von Rohstoffen zu erzielen, wobei übrigens die Eigenschaft der Biegsamkeit dieser Lamellen genutzt wird, um die elastischen Verbindungsklemmen zu bilden, wobei Maßnahmen vorgesehen sind, damit die geometrische Stellung bzw. Lage der Kontakte genau eingehalten wird, trotz der Streuungen, die sich aus der Serienherstellung der biegsamen Lamellen als Folge der Verarbeitungsvorgänge des Ausschneidens, des Biegens und der Krümmung bzw. Wölbung ergeben können.

Gemäß der Erfindung wird ein erstes Ergebnis dadurch erzielt, daß die Einrichtungen aus einem Satz von isolierenden Trägern besteht, von denen jeder mit einer Reihe von biegsamen Lamellen verbunden ist, die die festen bzw. beweglichen Kontakte tragen, daß diese Träger in den Sitzen eines Lichtbogengehäuses angeordnet sind, das ebensoviele Schaltkammern aufweist wie Systeme von festen und beweglichen Kontakten, und daß die Träger in ihren jeweiligen Sitzen durch Wände gehaltert sind, die jeweils mit dem Antrieb bzw. dem Sockel verbunden sind.

Die Erfindung betrifft also ein kleines, elektromagnetisches Relais, das aus drei unabhängigen Unteraufbauten besteht, die dazu bestimmt sind, jeweils die Punktionen des Antriebs, der Kontaktgabe und des VerMndungssockels zu verwirklichen und

509882/0331

die zusammengebaut werden können.

Der Unteraufbau der Kontakte ist aus einem Lichtbogengehäuse gebildet, das Sitze aufweist, die dazu bestimmt sind, Kontaktträger aufzunehmen, die zwischen dem Sockel und dem Antrieb gehaltert sind.

Dieses Relais kann für Steuer- und Automatisierungsschaltungen verwendet werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels, unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; es zeigt:

Pig. 1 im Teilschnitt die drei Hauptelemente des Relais, die in einer Richtung auseinandergezogen und getrennt voneinander dargestellt sind;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Hauptbestandteile des Schaltelements, wobei eine der Zwischenwände vom Lichtbogengehäuse getrennt ist,

Fig. 3 eine Schnittansicht des Relais gemäß der Erfindung im zusammengebauten Zustand;

Fig.4a und 4b zwei Ansichten der Schaltkammer in Höhe der festen und beweglichen Kontakte.

Die Hauptbestandteile des Relais gemäß der Erfindung sind voneinander getrennt in der Fig. 1 dargestellt, in der mit dem Bezugszeichen 10 die elektromagnetische Antriebseinheit bezeichnet ist, mit ihrer Spule 11, ihrem feststehenden Kern 12, dem Ankerrahmen 14 und dem beweglichen Anker 15, dessen Ende 16 dazu dient, die Kontaktvorrichtung zu betätigen.

509882/0331

Der Aufbau 20 stellt die Einheit dar, deren .Funktion darin besteht, alle zum Schalten und zur Verbindung des Geräts mit der äußeren Beschallung notwendigen Elemente anzuordnen. Der Aufbau 30 schließlich stellt den Sockel dar, der einerseits den Aufbau 20 aufnehmen soll und andererseits mit dem Antrieb 10 verbunden werden soll, z.B. vermittels einer Schraube 1. Wie nach dem Stand der Technik bekannt ist, wird der Aufbau 20 zwischen eine Fläche J1 des Sockels und eine Fläche 15 des Ankerrahmens 14 des Antriebs mittels eines Befestigungsorgans 1 eingeklemmt.

Bei genauerer Betrachtung der Zusammensetzung des Aufbaus 20, unter zusätzlicher Bezugnahme auf die Fig. 2, stellt man fest, daß der Aufbau 20 durch den Zusammenbau von vier unterschiedlichen Teilen gebildet ist, die mit dem Bezugszeichen 21, 22, 23, 24 bezeichnet sind. Das Teil 23 stellt ein Lichtbogengehäuse dar, das eine Vielzahl von Zwischenwänden 25» 26, 27, 28 und 29 aufweist, die untereinander durch die Querstücke bzw. Querstreben 201, 202, 203 verbunden sind, die zu ilien senkrecht stehen; die unabhängigen Lichtbogenkammern 204, 205, 206, 207 sind demzufolge zwischen den Zwischenwänden gebildet. Die Teile 21, 22 und 24 sind isolierende Kontaktträger, die eine Reihe von biegsamen Streifen bzw. Lamellen 208, 209, 210 aufweisen, die an einem ihrer Enden Kontaktplättchen bzw. -pillen wie 211, 212, 213, tragen, und an ihren anderen Enden elastische Laschen bzw. Zungen 214, 215, 216, die durch Umbiegen erhalten werden. Die Gruppen von Streifen bzw. Lamellen sind auf den isolierenden Trägern 21, 22, 24 durch irgendein passendes Mittel befestigt und vorzugsweise durch Eingießen bei der Formung. Das Lichtbogengehäuse 23 weist überdies in seinen Zwischenwänden 26, 27, 28 die Aussparungen 218, 219, 220 auf, die mit den äußeren Wänden 25, 29 die Sitze bzw. Plätze 221, 222, 224 begrenzen, die so dimensioniert sind, daß sie die Träger 21, 22 und 24 aufnehmen können.

509882/0331

— Ό —

Wenn die Träger mit dem Lichtbogengehäuse zusammengefügt sind, nehmen sie die in der Fig. 1 dargestellten Plätze ein, wo die zur Zusammenwirkung bestimmten Kontakte sich in der gleichen Lichtbogenkammer vorfinden. In diesem Stadium des Zusammenbaus stellt jedoch keines der einzelnen Teile den dauernden Fortbestand ihrer Lage sicher. Die Halterung der Träger wird erst durch den endgültigen Zusammenbau, der in der Fig. 3 dargestellt ist, durch die Anwesenheit des Antriebs 10, der Schraube 1 und des Sockels JO erreicht, der im einzelnen anhand der Fig. 1 erläutert werden wird. Der Sockel 30 nimmt die allgemeine Form eines prismatischen Behälters an, der im oberen Teil offen ist und aus einem Boden 31 besteht, an dem die Seitenwände 32, 33» 34-, 35 befestigt sind, von denen nur die drei ersten sichtbar sind. Die Oberfläche J>6 des Bodens 31 weist eine gewisse Anzahl von Öffnungen 37, 38» 39, 4-0 auf, die den Zugang zu den Kammern 41, 42, 43, 44 gestatten, die dazu bestimmt sind, die elastischen Laschen bzw. Zungen 214, 215, 216, 217 des Kontakb elements 20 aufzunehmen. Die Lasche 217 stellt eine der Klemmen dar, die zur Versorgung der Spule dienen. Die Kammern sind an ihrer Unterseite geöffnet, um den Durchtritt von eindringenden Verbindungskontakt-Stiften, wie 250, zu gestatten, die sich gegen die elastischen Laschen bzw. Zungen anlegen.

Bei neuerlicher Bezugnahme auf die Fig. 3 kann man feststellen, daß die Sitze bzw. Plätze 221, 222 und 224, in denen die Kontaktträger 21, 22 und 24 angeordnet sind, durch die Fläche 15 des Ankerrahmens 14, durch die Seitenwände 32, 34 und überdies durch den Boden 31 <ies Sockels verschlossen sind. Der endgültige Zusammenhalt des Aufbaus wird durch die Befestigung bzw. das Festziehen sichergestellt, die durch das in eine entsprechende öffnung 3 äes feststehenden Kerns des Antriebs eingeführte Befestigungselement geschaffen wird.

509882/0331

Wie aus der Fig. 1 zu ersehen ist, nutzt man die Anwesenheit der Querstreben bzw. Querstücke 201, 202,um daran elastisch die Enden der biegsamen Lamellen anzulegen, die die Kontaktplättchen bzw. Kontaktpillen der festen Kontakte 211 und 213 tragen. Wenn erwünscht ist, daß diese Querstücke ihre Aufgabe, die genaue Lage der festen Kontakte zu bestimmen, wirksam erfüllen, und daß die Schaltzeiten eingehalten werden, wird man bei Betrachtung der Fig. 4a dazu veranlaßt, eine bevorzugte Ausführungsweise dieser Querstücke zu wählen.

Der biegsame Streifen bzw. die Lamelle 227 trägt auf ihrer Oberseite ein Euhekontakt-Plättchen 212 und auf ihrer Unterseite ein Arbeitskontakt-Plättchen 212'. Diese beiden Kontaktplättchen werden im Verlauf eines automatischen Vernietungsvorgangs auf der Lamelle in ihre Lage gebracht, wodurch ihre Kontaktflächen mit einem sehr genauen Abstand a zueinander versehen werden. Wenn man die Schaltzeiten und die vorgesehenen Kontaktdrücke vollständig ausnutzen will, muß aber der Abstand b, der die Kontaktflächen der Kontaktplättchen bzw. -pillen der festen Kontakte 211 und 213 trennt in gleicher Weise mit einer vergleichbaren Präzision versehen werden. Eine erste Vorsichtsmaßnahme zur Erzielung dieser Präzision besteht darin, zu bewerkstelligen, daß die Fläche 230 des Querstücks 201, auf der die flexible Lamelle 229 des Kontaktsatzes 210, die den Kontakt 211 trägt, anlegt, durch einen genau feststehenden Abstand b von der Fläche 231 des Querstücks 202 getrennt wird, an der das Ende der flexiblen Lamelle 228 anliegt, die den Kontakt 213 trägt. Das erstrebte Ziel wird hier dadurch erreicht, daß die beiden Flächen 230 und 231 durch den gleichen Teil der Form gebildet werden, der seine Lage in Richtung des Pfeiles F1 einnimmt und die Regelmäßigkeit des Maßes d (siehe Fig. 4b) sicherstellt.

509882/0331

Eine zweite Vorkehrung besteht darin, der Fläche 230 eine konvexe Form zu verleihen, die sicherstellt, daß selbst dann, wenn die elastische Lamelle 229 eine Höhe h aufweist, die größer ist oder kleiner als die theoretische bzw. ideale Höhe (in gestrichelten Linien in der Fig. 4 dargestellt), die in der Praxis auftretende Lage des Kontaktplättchens 211 im wesentlichen die gleiche bleibt.

Die Kontaktquälität wird noch weiter verbessert, wenn man dafür Sorge trägt, daß wenigstens für eines der beiden Kontaktplättchen 211, 212 eine gekrümmte Oberfläche gewählt wird. Diese Maßnahme soll auch für die Kontaktplättchen 212', 215 beachtet werden. Man wird ebenfalls den Einfluß der Form der Fläche 231 beachten; unter Berücksichtigung der Tatsache, daß die Lamelle 228 vor der Montage gekrümmt ist, neigt ihr Ende dennoch immer dazu, sich an die Kante der Fläche 2J1 anzulegen und die Lage des Kontaktplättchens 213 wird prin-

en zipiell nur durch die Krümmungsbeanspruchung/beeinflußt, die Fehler von einer kleineren Größenordnung zur Folge haben.

Der Kontaktträger 21 weist überdies drei kleine Säulen bzw. Streben 223, 225, 226 auf, wie in der Fig. 3 gezeigt, die gegBn die Fläche 15 des Antriebs gerichtet sind, um sich dort beim Festziehen bzw. der Befestigung anzulegen. Daraus ergibt sich, daß die Position der flexiblen bzw. biegsamen Lamelle 227 in. bezug auf das Ende 16 des beweglichen Ankers 13 perfekt definiert ist, der die Auslenkung bewirkt.

Man wird infolgedessen feststellen, daß die vorstehend beschriebenen Maßnahmen alle dazu beitragen, die perfekte geometrische Lage aller feststehender und beweglicher Organe sicherzustellen, die eine wichtige Rolle spielen während des Schaltvorgangs, und daß dies sichergestellt ist, obwohl der Aufbau 20 aus getrennt hergestellten Elementen besteht.

- Patentansprüche 509882/0331

Claims (1)

1. Pat entansprüche

   ij Relais mit einem Sockel zur Aufnahme der Verbindungsanschlüsse, einem elektromagnetischen Antrieb zur Betätigung der Kontakte und mit Einrichtungen zur Halterung der festen und beweglichen Kontakte, wobei diese Einrichtungen zwischen dem Sockel und dem Antrieb angeordnet und mittels eines Befestigungsorgans gehaltert sind, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtungen (30) aus einem Satz von isolierenden Trägern (21, 22, 24) bestehen, die jeweils mit einer Reihe von biegsamen Lamellen (208 bzw. 209 bzw. 210) verbunden sind, die die festen Kontakte (211 und 213) bzw. die beweglichen Kontakte (212) tragen, daß diese Träger in den Sitzen (221, 222, 224) eines isolierenden Lichtbogengehäuses (23) angeordnet sind, das ebensoviele Schaltkammern (204,205,206,207) wie zusammenwirkende Kontakte aufweist, und daß die Träger in ihren einzelnen Sitzen durch die Wände (15 und 31 , 32, 34) gehalten sind, die jeweils entsprechend mit dem elektromagnetischen Antrieb (10) bzw. dem Sockel (30) verbunden sind.

   Relais nacii Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die den Kontakten entgegengesetzten Enden der biegsamen Lamellen geb_ogen sind, um biegsame Laschen (214, 215, 216) zu bilden, und in den Kammern (41, 42, 43) des Sockels (30) angeordnet sind, um mit den Verbindungsstiften (2pO) zusammenzuwirken.

   Relais n^ch Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß das Lichtbogengehäuse (23) mit parallelen Zwischenwänden (25,26,27,28,29) ausgestattet ist, die senkrecht zur Ebene (36) des Sockels angeordnet und durch die Querstücke (201, 202,203) gehaltert sind, die senkrecht zu den Zwischenwänden stehen, \·οη denen gewisse (201,202) als Auflager für die Enden der biegsamen Lamellen (228,229) dienen, die die festen Kontakte (211,213) tragen.

   509882/0331

   - ίο -

   4. Relais nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Sockel (30) die Gestalt eines prismatischen Gehäuses aufweist, das aus einem Boden (31) in Verbindung mit Seitenwänden (32, 33, 34, 35) gebildet ist,
   wobei dieser Boden und die Wände dazu dienen, die Plätze (221, 222, 224) wenigstens teilweise zu verschließen.

   5. Relais nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Querteile (201,202) an denen jeweils die die festen Ruhe- und Arbeitskontakte (211,213) tragenden Lamellen anliegen, zwei Flächen (230,231) aufweisen, die nach der gleichen Seite gerichtet sind, wobei diese
   zwei !'lachen so angeordnet sind, daß sie durch den gleichen Teil der Form während des Formvorgangs gebildet werden können.

   6. Relais nach Anspruch 5i dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Flächen (230,231) eine
   konvexe Form hat, oder eine Kante aufweist, die als Auflager für eine der Lamellen (229,228) dient, die die
   festen Kontakte tragen.

   509882/0331