DE2524336C2 - Elektromagnetisches Relais - Google Patents

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.

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)

Patentansprüche:

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.