DE2524336C2 - Elektromagnetisches Relais - Google Patents
Elektromagnetisches RelaisInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Relais mit einem Elektromagneten,
der ein joch mit einem sich parallel zur Achse der Magnetspule erstreckenden Schenkel besitzt, an
dessen freiem Ende ein mehrere Arme aufweisender Anker schwenkbar gelagert ist und an dem ein Kontaktbauteil
befestigt ist, das mehrere nebeneinander angeordnete,
ieweils einen Ruhekontakt, einen Arbeitskontakt und einen jeweils durch einen Arm des Ankers
betätigten Umschalt- oder Unterbrecherkontakt aufweisende Kontaktgruppen enthält, die jeweils in durch
parallele Wände isolierten Lichtbogenkammern ange^ 5 ordnet sind, wobei die einzelnen Kontakte der Kontäktgruppen
an einem Ende jeweils mit Anschlüssen versehen sind, die zumindest im wesentlichen senkrecht zum
Jochschenkel verlaufen.
Bei ebem aus der DE-AS 17 64 183 bekannten Relais
ίο der eingangs genannten Art besteht eine Kontakteinheit
aus einem Isoliersockel mit einer mittleren Wand, welche zwei seitliche Kammern trennt, in denen zwei
feste Kontakte und eine bewegliche Kontaktfeder zur Umschaltung zwischen den beiden festen Kontakten angeordnet
sind. Die beiden festen Kontakte sind durch Anschlußstifte gebildet. Ferner wird die Kontaktfeder
von einem weiteren Anschlußstift getragen. Die im wesentlichen rechtwinklig abgebogenen Kontaktstifte sind ·
in seitliche Schlitze des Sockels eingesetzt Die Verankerung der Anschlußstifte erfolgt durch Bördelung von
Zähnen, welche in entsprechende Ausnehmungen des bodenseitigen Abschnitts des Sockels umgebogen sind.
Bei diesem bekannten Relais erhöht sich die Anzahl der während der Montage zusammenzusetzenden Teile
mit der Anzahl der vorgesehenen Kontakte. Ferner müssen zwischen die einzelnen nebeneinanderliegenden
Kontakteinheiten zusätzliche Trennwände eingeschoben werden. In diesem Falle ist es offensichtlich schwierig,
gleichartige, regelmäßige Lichtbogenkammem für die einzelnen Kontaktgruppen zu schaffen. Von besonderem
Nachteil ist ferner, daß die die Kontakte tragenden bzw. bildenden Anschlußstifte einzeln in die seitlich
am Sockel der Kontakteinheit ausgebildeten Aussparungen eingesetzt und wiederum einzeln mittels Zähnen
befestigt werden müssen. Die Montage einer derartigen Anordnung ist somit sehr aufwendig und zeitraubend.
In der DE-AS 17 64 788 ist ein Kontaktfedersatz fur
elektromagnetische Relais beschrieben, der aus drei untcreinanderliegenden Kontaktreihen mit jeweils glöichlangen
Kontakten besteht. Bei einer aus der CH-PS 4 62 973 bekannten Kontaktanordnung mit mehreren
Kontaktfedereinheiten, bei denen die Kontaktfedern an einer Halteleiste befestigt sind, welche Trägerelemente
aufweist, die in Richtung der freien Enden der Kontaktfedern und parallel zu diesen verlaufen, sind die Kontaktfedern
und Trägerelcmente in Durchbrüche der Halteleiste eingeschoben und derart geformt, daß sie
gegen Anschläge der Halteleiste anliegen.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein so Relais der eingangs genannten Art zu schaffen, das bei
einfachem Aufbau und zuverlässiger Funktion sehr schnell und problemlos zusammensetzbar ist und auch
bei Verwendung einer Vielzahl von Kontaktgruppen sehr wirtschaftlich eingesetzt werden kann.
Die Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß das Kontaktbauteil aus einem Lichtbogengehäuse
mit einer Vielzahl von parallelen, durch Querträger miteinander verbundenen Trennwänden und drei isolierenden,
jeweils die einander entsprechenden Kontakte der M) K-ontaktgruppen tragenden Kontaktträgern besteht,
daß die Kontaktträger in im Lichtbogengehäuse ausgebildeten, parallelen und von Seitenwänden einer auf das
Kontaktbauteil aufgeschobenen Schutzkappe umschlossenen Sitzen ungeordnet sind, daß die Schutzkappe
auf der dem Jochschenkcl abgewandten Seite des Kontaktbauteils ein Bodenteil aufweist und daß sich die
ieweils aus einer Kontaktfeder bestehenden Kontakte zur Bildung von Klcnimanschlüssen in am Boclenteil
vorgesehene, nach außen offene Anschlußkammern hinein erstrecken.
Dieses Relais besteht aus wenigen, einfach aufgebauten und einfach herstellbaren Baugruppen, die schnell
und problemlos zusammengesetzt werden können, ohne da3 dazu die Kontakte einzeln eingesetzt, befestigt und
ausgerichtet werden müssen. Im Hinblick auf eine einfache Montage bei Relais mit einer Vielzahl von Kontaktgruppen
ist weiter von Vorteil, daß die Anzahl der während der Montage zusammenzusetzenden Teilbaugruppen
unabhängig von der Anzahl der verwendeten Kontaktgruppen ist und stets gleich bleibt
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Relais stehen die die Trennwände miteinander verbindenden
Querträger senkrecht zu den Trennwänden, wobei zwei Querträger ein Auflager für die Enden der Kontaktfedern
der festen Ruhe- und Arbeitskontakie bilden.
Damit wird erreicht, daß unter Ausnutzung der Elastizität
der Kontaktfedern, die sich mit ihren Enden an die Querträger anlegen, stets eine genaue Positionierung
der Kontakte bzw. Kontaktfederenden gegeben ist und nach Wahl eines entsprechenden Abstandes zwischen
den Auflageflächen der beiden Querträger die gewünschten Schaltzeiten problemlos eingehalten werden
können.
Die Querträger, an denen jeweils die die festen Ruhe- und Arbeitskontakte bildenden Kontaktfedern anliegen,
weisen vorteilhafterweise zwei Flächen auf, die nach der gleichen Seite gerichtet sind, wobei diese zwei Flächen
ferner so angeordnet sind, daß sie durch den gleichen Teil der Form während des Formvorgangs gebildet
werden.
Damit ist eine sehr präzise und für alle Kontaktgruppen gleichmäßige Ausbildung der Anlageflächen und
der Abstände zwischen diesen Flächen möglich, so daß insgesamt eine zuverlässige Schaltfunktion mit definierten
Schaltzeiten für jede der Kontaktgruppen gewährleistet ist.
Vorteilhafterweise besitzt wenigstens eine der beiden
Flächen eine konvexe Form oder eine Kanie, die als Auflager für eine der den Arbeits- und Ruhekontakt
bildenden Kontaktfedern dient.
Dadurch ist sichergestellt, daß das Kontaktende der betreffenden Kontaktfeder, an dem normalerweise zumindest
ein Kontaktplättchen angebracht ist, unabhängig von der jeweiligen Neigung der Lamelle zumindest
im wesentlichen stets die gleiche Lage einnimmt. Die Genauigkeit der Schaltfunktion der jeweils zusammenwirkenden
Kontakte wird hiermit wesentlich erhöht.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung
näher erläutert; in dieser zeigt
F i g. 1 eine auseinandergezogene und te'lweise geschnittene
Darstellung eines Relais,
Fig.2 eine auseinandergezogene, perspektivische
Darstellung eines Kontaktbauteils des in F i g. 1 gezeigten Relais, bei dem ein vorderer Wandabschnitt teilweise
herausgeschnitten ist,
Fig.3 eine Schnittdarstellung des zusammengebauten
Relais, und
Fig.4a und 4b zwei Ansichten einer Schaltkammer
des Relais in Höhe der festen und beweglichen Kontakte.
Fig. 1 zeigt eine auseinandergezogene Darstellung eines Relais, das als Hauptbaugruppen eine elektromagnetische
Antriebseinheit 10, ein Kontaktbauteil 20 sowie eine Schutzkappe 30 umfaßt.
Die elektromagnetische Antriebseinheit 10 weist einen Elektromagneten auf, der ein Joch mit einem sich
parallel zur Achse der Magnetspule 11 erstreckenden Jochschenkel 14 besitzt, an dessen freiem Ende ein Anker
13 schwenkbar gelagert ist, dessen Ende 16 wiederum dazu dient, das Kontaktbauteil 20 zu betätigen.
Die Funktion des Kontaktbauteils 20 besteht darin, alle zum Schalten und zur Verbindung des Relais mit der
äußeren Beschallung notwendigen Elemente miteinander auszurichten. Die Schutzkappe 30 schließlich stellt
gleichzeitig einen Sockel dar, der einerseits das Kontaktbauteil 20 aufnehmen soll und andererseits mit der
elektromagnetischen Antriebseinheit 10 beispielsweise mittels einer Schraube 1 verbunden werden soll.
Das Kontaktbauteil 20 wird zwischen ein Bodenteil 31 der Schutzkappe 30 und eine Fläche 15 des Jochscheukels
14 des Magneten bzw. der elektromagnetischen Antriebseinheit 10 mittels der Schraube 1 eingeklemmt.
Den F i g. 1 und 2 ist zu entnehmen, daß das Kontaktbauteil 20 durch den Zusammenbau von vier unterschiedlichen
Teilen gebildet ist, nämlich einem Lichtbogengehäuse 23 sowie drei isolierenden, jeweils einander
entsprechende Kontakte 208, 209, 210 tragenden Kontaktträgern 21,22,24.
Das Lichtbogengehäuse 23 weist eine Vielzahl von Trennwänden 25, 26, 27, 28 und 29 auf, die untereinander
durch Querträger 201,202,203 verbunden sind, die zu ihnen senkrecht stehen. Zwischen den Trennwänden
25,26,27,28,29 sind demzufolge unabhängige Lichtbogenkammern
204,205,206,207 gebildet.
Die jeweils in einer Reihe nebeneinanderliegenden einander entsprechenden Kontakte 208, 209, 210 sind
jeweils durch Kontaktfedern gebildet, die an einem ihrer Enden Kontaktplättchen bzw. -pillen tragen, die
feste Ruhe- und Arbeitskontakte 211, 213 sowie einen Umschalt- oder Unterbrecherkontakt 212 darstellen,
und die an ihren anderen Enden elastische Laschen bzw. Zungen 214, 215, 216 besitzen, die durch Umbiegen erhalten
werden.
Die einzelnen Gruppen von Kontaktfedern, d. h. die einander entsprechenden Kontakte 208, 209, 210 sind
jeweils am betreffenden isolierenden Kontaktträger 21, 22, 24 durch irgendein passendes Mittel, vorzugsweise
durch Eingießen bei der Formung, befestigt.
Überdies weist das Lichtbogengehäuse 23 in seinen Trennwänden 26,27,28 Aussparungen 218,219,220 auf, die mit den äußeren Trennwänden 25, 29 Sitze 221,222, 224 begrenzen, die derart dimensioniert sind, daß sie die Kontaktträger 21,22 und 24 aufnehmen können.
Wenn die Kontaktträger 21,22, 24 mit dem Lichtbogengehäuse 23 zusammengefügt sind, nehmen sie die in der Fig. 1 dargestellten Plätze ein, wo die zur Zusammenwirkung bestimmten Kontakte sich in der gleichen Lichtbogenkammer vorfinden.
Überdies weist das Lichtbogengehäuse 23 in seinen Trennwänden 26,27,28 Aussparungen 218,219,220 auf, die mit den äußeren Trennwänden 25, 29 Sitze 221,222, 224 begrenzen, die derart dimensioniert sind, daß sie die Kontaktträger 21,22 und 24 aufnehmen können.
Wenn die Kontaktträger 21,22, 24 mit dem Lichtbogengehäuse 23 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 ist die dauerhafte
gegenseitige Ausrichtung der einzelnen Teile jedoch noch nicht gesichert. Die Halterung der Kontaktträger
21,22,24 wird erst durch den endgültigen Zusammenbau,
der in der F i g. 3 dargestellt ist, durch die An- «) Wesenheit der elektromagnetischen Antriebseinheit 10,
der Schraube 1 und der Schutzkappe 30 erreicht, wie im einzelnen anhand der F i g. 1 erläutert wird.
L/ie Schutzkappe 30 nimmt die allgemeine Form eines prismatischen Behälters an, der im oberen Teil offen ist
b5 und einen Bodenteil 31 aufweist, an dem Seitenwände
32, 33, 34 befestigt sind, von denen nur die drei ersten sichtbar sind. Die Oberfläche 36 des Bodenteils 31 weist
eine gewisse Anzahl von Öffnungen 37, 38, 39, 40 auf,
die den Zugang zu Anschlußklemmen 41,42, 43,44 gestatten,
die dazu bestimmt sind, die Zungen 214, 215, 216,217 des Kontaktbauteils 20 aufzunehmen. Die Zunge
217 stellt eine der Klemmen dar, die /ur Versorgung der Magnetspule 11 dienen. Die Anschlußkammern 41,
42, 43, 44 sind an ihrer Unterseite geöffnet, um den Durchtritt von eindringenden Verbindungskontaktstiften,
wie 250, zu gestatten, die sich gegen die Zungen anlegen.
In Fig. 3 ist erkennbar, daß die Sitze 221, 222 und 224, in denen die Kontaktträger 21,22 und 24 angeordnet
sind, durch die Fläche 15 des Jochschenkels 14, durch die Seitenwände 32, 24 und überdies durch das Bodenteil
31 der Schutzkappe 30 verschlossen sind. Der endgültige Zusammenhalt des Aufbaus wird durch das Fest- !5
ziehen der Schraube 1 sichergestellt, die in eine entsprechende öffnung 3 des feststehenden Kerns der elektromagnetischen
Antriebseinheit 10 eingeführt wurde.
Wie aus der F i g. 1 zu ersehen ist, nutzt man die Anwesenheit der Querträger 201, 202. um daran elastisch
die Enden der Kontaktfedern anzulegen, die die Konlaktplättchen bzw. Kontaktpillen der festen Ruhe- und
Arbeitskontaktc 211 und 213 tragen. Wenn erwünscht ist, daß diese Querträger ihre Aufgabe, die genaue Lage
der festen Kontakte zu bestimmen, wirksam erfüllen, 2^
und daß die Schaltzeiten eingehalten werden, wird man eine bevorzugte Ausführungsform dieser Querträger
gemäß F i g. 4a wählen.
Eine Kontaktfeder 227 trägt auf ihrer Oberseite ein mit dem Ruhekontakt 211 zusammenwirkendes und auf
ihrer Unterseite ein mit dem Arbeitskontakt 213 zusammenwirkendes Plättchen, die zusammen einen Umschalt-
oder Unterbrecherkontakt 212,212' bilden. Diese beiden Kontaktplättchen werden im Verlauf eines
automatischen Vernietungsvorgangs auf der Kontaktfeder 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 Ruhe- und Arbeitskontakte 211 und 213 trennt, in gleicher Weise mit einer
vergleichbaren Präzision vorgesehen sein.
Eine erste Vorsichtsmaßnahme zur Erzielung dieser Genauigkeit besteht darin, zu bewerkstelligen, daß eine
Fläche 230 des Querträgers 201, auf der eine Kontaktfeder 229 der einander entsprechenden Kontakte 210, die
den Ruhekontakt 211 trägt, anliegt, durch einen genau
feststehenden Abstand d von einer Fläche 231 des Querträgers
202 getrennt wird, an der das Ende einer Kontaktfeder 228 anliegt, die den Arbeiiskoruakt 213 trägt
Das erstrebte Ziel wird hier dadurch erreicht, daß die beiden Rächen 230 und 231 durch den gleichen Teil der
Form gebildet werden, der seine Lage in Richtung des Pfeiles Fl einnimmt und die Regelmäßigkeit des Maßes
c/(siehe F i g. 4b) sicherstellt
Eine zweite Vorkehrung besteht darin, der Fläche 230 eine konvexe Form zu verleihen, die sicherstellt daß
selbst dann, wenn die Kontaktfeder 229 eine Höhe h aufweist die größer ist oder kleiner als die theoretische eo
bzw. ideale Höhe (in gestrichelten Linien in der Fig.4
dargestellt), die in der Praxis auftretende Lage des Kontaktplättchens
des Ruhekontaktes 211 im wesentlichen die gleiche bleibt.
Man wird ebenfalls den Einfluß der Form der Fläche b5
231 beachten: unter Berücksichtigung der Talsache, daß
die Kontaktfeder 228 vor der Montage gekrümmt ist neigt ihr Ende dennoch immer dazu, sich an die Kante
der Fläche 231 anzulegen und die Lage des Kontaktplättchens des Arbeitskontaktes 213 wird prinzipiell nur
durch die Krümmungsbeanspruchungen 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 F i g. 3
gezeigt, die gegen die Fläche 15 des Jochschenkels 14 gerichtet sind, um sich dort beim Festziehen der Schraube
1 bzw. bei der Befestigung mittels anderer Einrichtungen anzulegen. Daraus ergibt sich, daß die Position
der Kontaktfeder 227 in bezug auf das Ende 16 des beweglichen Ankers 13, der die Auslenkung bewirkt,
genau definiert ist.
Die vorstehend angegebenen Maßnahmen tragen somit insgesamt dazu bei, die genaue geometrische Lage
aller feststehender und beweglicher Organe sicherzustellen, die während des Schaltvorgangs eine wichtige
Rolle spielen, und daß dies gewährleistet ist, obwohl das Kontakt bauteil 20 aus getrennt hergestellten Elementen
besteht.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Relais mit einem Elektromagneten, der ein Joch mit einem sich parallel zur Achse der Magnetspule
erstreckenden Schenkel besitzt, an dessen freiem Ende ein mehrere Arme aufweisender Anker
schwenkbar gelagert ist und an dem ein Kontaktbauteil befestigt ist, das mehrere nebeneinander angeordnete,
jeweils einen Ruhekontakt, einen Arbeitskontakt und einen jeweils durch einen Arm des
Ankers betätigten Umschalt- oder Unterbrecherkontakt aufweisende Kontaktgruppen enthält, die
jeweils in durch parallele Wände isolierten Lichtbogenkammern angeordnet sind, wobei die einzelnen
Kontakte der Kontaktgruppen an einem Ende jeweils mit Anschlüssen versehen sind, die zumindest
im wesentlichen senkrecht zum Jochschenkel verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß das
Kontaktbauteil (20) aus einem Lichtbogengehäuse (23) mit einer Vielzahl von parallelen, durch Querträger
(201,202, 203) miteinander verbundenen Trennwänden (25, 26, 27, 28, 29) und drei isolierenden,
jeweils die einander entsprechenden Kontakte (208; 209; 210) der Kontaktgruppen tragenden Kontaktträgern
(21,22,24) besteht, daß die Kontaktträger in
im Lichtbogengehäuse ausgebildeten, parallelen und von Seitenwänden (32,33,34) einer auf das Kontaktbauteil
aufgeschobenen Schutzkappe (30) umschlossenen Sitzen (221,222,224) angeordnet sind, daß die
Schutzkappe auf der dem Jochschenkel (14) abgewandten Seite des Kontaktbauteils ein Bodenteil
(31) aufweist und daß sich die jeweils aus einer Kontaktfeder bestehenden Kontakte zur Bildung von
Klemmanschlüssen in am Bodenteil vorgesehene, nach außen offene Anschlußkammern (41,42,43,44)
hinein erstrecken.
2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Trennwände (25, 26, 27,28, 29) miteinander
verbindenden Querträger (201, 202, 203) senkrecht zu den Trennwänden stehen und daß zwei
Querträger (201,202) ein Auflager für die Enden der Kontaktfedern der festen Ruhe- und Arbeitskontakte(211,213)
bilden.
3. Relais nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Querträger (201, 202), an denen jeweils
die die festen Ruhe- und Arbeitskontakte (211, 213) bildenden Kontaktfedern anliegen, zwei Flächen
(230,231) aufweisen, die nach der gleichen Seite gerichtet sind, wobei diese zwei Flächen so angeordnet
sind, daß sie durch den gleichen Teil der Form während des Formvorgangs gebildet werden.
4. Relais nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der beiden Flächen (230,
231) eine konvexe Form hat, oder eine Kante aufweist, die als Auflager für eine der den Arbeits- und
Ruhekontakt bildenden Kontaktfedern dient.
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