DE2632126C2 - Polarisiertes Miniaturrelais - Google Patents
Polarisiertes MiniaturrelaisInfo
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- H01H51/22—Polarised relays
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein polarisiertes Miniaturrelais mit einem innerhalb des Spulenwickelkörpers
vorgesehenen Schaltraum, in welchem ein Drehanker zur Betätigung mindestens einer Kontaktfedereinheit
angeordnet ist.
Durch die Anordnung des Ankers und der Arbeitsluftspalte im Spulenrohr können gegenüber einer Anordnung
des Ankers außerhalb des Spulenkörpers die Eisenquerschnitte bei gleicher Empfindlichkeit des
Relais verringert werden. Außerdem kann ein im Spulenrohr angeordnetes Magnet- und Kontaktsystem
auf einfache Weise abgedichtet werden. Bei einem bekannten Relais dieser Art (DE-AS 23 18 812) besteht
der Spulenltörper aus zwei Teilen, welche formschlüssig miteinander verbunden sind und auf diese Weise den
Schaltraum abdichten. Allerdings ist hierbei der Anker in beiden Spulenkörperhälften gelagert, so daß das
Magnetsystem erst dann funktionsfähig ist, wenn der den Deckel bildende Spulenkörperteil aufgesetzt ist.
Dann aber ist der Schaltraum abgeschlossen, d. h. die Kontakte sind nicht mehr für Justierungen zugänglich.
Außerdem sind bei diesem bekannten Relais die Dauermagnete, soweit nicht ein dauermagnetischer
Anker verwendet wird, an den Stirnseiten des Spulenkörpers angeordnet; es müssen also aus Symmetriegründen
mindestens zwei Dauermagnete verwendet werden, was den magnetischen Abgleich erschwert.
Aus der deutschen Auslegeschrift 16 39 417 ist weiterhin ein ungepoltes Mehrkontaktrelais bekannt, bei dem der Anker und die Kontakte in einem als Schutzrohr ausgebildeten Spulenkörper untergebracht sind. Zur gegenseitigen Ausrichtung der magnetischen Teile einerseits und der Kontaktfedern andererseits dient dort ein etwa in Spulenmitte in Längsrichtung sich erstreckender Kontaktträger, welcher gleichzeitig als Träger für die Polschuhe dient und Aussparungen aufweist, durch die am Anker befestigte Betätigungsstücke hindurchgreifen. Da ein solcher Kontaktträger
Aus der deutschen Auslegeschrift 16 39 417 ist weiterhin ein ungepoltes Mehrkontaktrelais bekannt, bei dem der Anker und die Kontakte in einem als Schutzrohr ausgebildeten Spulenkörper untergebracht sind. Zur gegenseitigen Ausrichtung der magnetischen Teile einerseits und der Kontaktfedern andererseits dient dort ein etwa in Spulenmitte in Längsrichtung sich erstreckender Kontaktträger, welcher gleichzeitig als Träger für die Polschuhe dient und Aussparungen aufweist, durch die am Anker befestigte Betätigungsstücke hindurchgreifen. Da ein solcher Kontaktträger
ft5 aus IsolieiJtoff besteht, muß er zum zum Erreichen der
erforderlichen Stabilität einen großen Querschnitt aufweisen, er nimmt also unverhältnismäßig viel Platz
innerhalb des Spulenrohres ein. Im übrigen gibt die
erwähnte Druckschrift keine Anregung zur Ausgestaltung eines polarisierten Relais der eingangs erwähnten
Art
Aufgabe der Erfindung ist es, ein solches polarisiertes
Miniaturrelais mit hoher Ansprechempfindlichkeit zu schaffen, welches durch einfachen Aufbau niedrige
Herstellungskosten ermöglicht und sicn gut abdichten 'äßt Außerdem soll die Symmetrie der Kräfte und
Ansprechwerte auf einfache Weise im fertigen Zustand des Relais magnetisch einstellbar sein. ι ο
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem Relais der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß
der Dauermagnet als ein in dem Schaltraum parallel zur Spulenachse angeordneter und in Axialrichtung in das
Spulenrohr einschiebbarer Stab mit an seinen beiden Enden jeweils fest angekoppelten Polblechen ausgebildet
ist und eine starre Befestigungsschiene für einen oder mehrere Kontaktfederträger sowie für den
Drehanker bildet.
Beim erfindungsgemäßen Relais ist also das tragende und verbindende Element im Schaltraum der Dauermagnet
mit den an ihm befestigten Polblechen. Dadurch iäßt sich der zur Verfügung stehende Raum gut
ausnutzen, wobei die funktionsmäßig zusammengehörigen Teile ohne ein zusätzliches Trageelement in die
richtige Position zueinander gebracht werden können. Da auch der Anker nicht im Spulenkörper, s mdern
mittelbar oder unmittelbar am Dauermagneten gelagert ist, kann das Magnetsystem zusammen mit dem
Kontaktfedersatz als Einheit getrennt für sich gefertigt, gegebenenfalls justiert und dann in die ebenfalls
getrennt gefertigte Spule eingeschoben werden. Die Anordnung des Magnetsystems mit dem durchgehenden
Stabmagneten gestattet überdies ein Aufmagnetisieren und Abgleichen im zusammengebauten Zustand.
Bei einem dreipoligen Stabmagneten lassen sich die beiden Joche und gegebenenfalls ein auf dem mittleren
Pol angeordnetes Flußblech in einer Ebene gegenseitig gut ausrichten. Zweckmäßigerweise liegen die Polbleche
jeweils flach auf dem Magneten auf und sind beispielsweise durch Schweißen oder durch Hartlöten
mit diesem verbunden.
Die Kontaktträger sind zweckmäßigerweise formschlüssig auf den Dauermagneten bzw. auf die Polbleche
aufgesteckt. Je nach Fertigungsmethode können die einzelnen aus Isolierstoff bestehenden Kontaktträger
mit mehr oder weniger eingespritzten Kontaktfedern versehen sein. In ::iner vorteilhaften Ausführungsform
ist dabei vorgesehen, daß jeweils die in einer Ebene angeordneten Kontaktfedern in einem Kontaktträger
verankert sind, und daß beispielsweise zwei Kontaktträger unter Einschluß des Dauermagnetendes bzw. des
daran befestigten Polbleches formschlüssig ineinander steckbar sind. Der Zusammenhalt dieser Kontaktträgerteile
wird zweckmäßigerweise mittels an einem Teil angeformter und nach dem Einstecken in Bohrungen
des zweiten Teiles verformbarer Zapfen erreicht. In einer Ausführungsform der Erfindung ist weiterhin
vorgesehen, daß einer der Kontaktträger sich mit gabelförmig angeformten Fortsätzen beiderseits des
Dauermagneten erstreckt und zur Lagerung des Ankers dient. Der Anker kann hierbei mit Lagerzapfen in
Scharnierbuchsen der elastisch verformbaren Kontaktträgerfortsätze einrasten.
Die am Dauermagneten befestigte Magnet- und f.5
Kontakteimheit wird in Axialrichtung in das Spulenrohr eingeschoben; zweckmäßigerweise sind die Kontaktfederansch.lüsse
jeweils annähernd parallel zur Spulenachse durch die Kontaktträger geführt, so daß sie das
Einschieben nicht behindern und nach dem Einschieben der Kontakteinheit nach Bedarf zur Anschlußebene hin
gebogen werden können. Die Kontaktträger sind zweckmäßigerweise an die Spulenkörperöffnung angepaßt,
so daß sie nach dem Einschieben den Schaltraum nach beiden Stirnseiten der Spule hin abdichten. Die mit
den Kontaktträgern aus dem Spuienrohr herausgeführten
Polbleche sind in einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung jeweils rechtwinklig abgebogen, so
daß sie flach an einer über die Spule gesteckten, weichmagnetischen und zur Flußrückführung dienenden
Schutzkappe anliegen.
Ausiührungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigt
F i g. 1 ein gepoltes Relaismagnetsystem, Fig.2 ein Magnetsystem mit Kontaktsatz in Explosionsdarstellung,
F i g. 3 ein abgewandeltes Detail aus F i g. 2, Fig.4 die fertig montierte Magnet- und Kontakteinheit
von F i g. 2 in Seitenansicht,
Fig. 5, 6 das fertig montierte Relais in zwei Schnittansichten,
F i g. 7 und 8 zwei weitere Ausführungsmöglichkeiten für die Kontaktträger des Relais.
Die Fig. 1 zeigt ein polarisiertes Relais mit dem Magnetsystem (die Kontaktfedern sind nicht gezeichnet).
Der Spulenkörper 1 trägt in üblicher Weise die Wicklung 2 und bildet im Inneren des Spulenraums
einen Schaltraum 3. Dort ist parallel zur Spulenachse ein stabförmiger, dreipolig aufmagnetisierter Dauermagnet
4 angeordnet, welcher an beiden Enden jeweils ein Polblech 5 bzw. 6 trägt. Der Dauermagnet besteht
beispielsweise aus einer Magnetlegierung mit Kobalt, Chrom und Eisen sowie einem geringen Anteil Silizium.
Dieser Magnetwerkstoff zeichnet sich durch hohe Bruchfestigkeit und durch eine gute Schweißbarkeit aus
und ist damit für den vorliegenden Anwendungs/weck
als Träger des gesamten Magnet- und Kontaktsystems besonders gut geeignet.
Die Polbleche 5 und 6 sind ebenso wie ein vor dem Mittelpol vorgesehenes Flußblech 7 auf der Flachseite
des Dauermagneten gegeneinander ausgerichtet und mit dem Dauermagneten beispielsweise durch Schweißen
oder durch Hartlöten verbunden. So bildet der Dauermagnet 4 mit den Polblechen 5 und 6 gleichzeitig
eine tragende Befestigungsschiene, an der die nur schematisch dargestellten Kontaktträger 8 und 9 sowie
der Anker 10 ausgerichtet und befestigt sind. Somit ist das Magnet- und Kontaktsystem getrennt für sich
montierbar, so daß es außerhalb des Spulenkörpers justiert und dann in den Schaltraum 3 eingeschoben
werden kann; die Kontaktträger 8 und 9 sind so an den Spulenrohrdurchmesser angepaßt, daß sie zusammen
mit den Polblechen 5 und 6 den Schaltraum 3 nach beiden Stirnseiten des Spulenkörpers abdichten.
Eine ferromagnetische Schutzkappe 11 dient gleichzeitig
als magnetische Flußrückführung. Die Polbleche 5 und 6 sind außerdem mit ihren Enden 5a und 6a
rechtwinkelig abgebogen, so daß sie flach an der Schutzkappe 11 anliegen.
Die Funktion des Magnetsystems ist aus ähnlich aufgebauten Systemen bereits bekannt. Der Anker wird
durch eine Überlagerung des Dauermagnetflusses Φρ
und des Erregerflusses ΦΕ umgeschaltet. Besonders
vorteilhaft für die vorliegende Anwendung dieses Magnetsystem ist schließlich die Tatsache, daß ein
Aufmagnetisieren und Abgleichen des Systems nach dem Einbau in den Spulenkörper noch möglich ist. Zu
diesem Zweck werden die Magnetisierjoche 12, 13 und 114 in der dargestellten Weise an das Relais von außen
angelegt und mit dem Magnetfluß Φα wird der
Dauermagnet 4 aufmagnetisiert. Der Abgleich auf eine gewünschte Ansprechspannung wird mit zwei Luftspulen
an Stelle der Magnetisierjoche 12 und 14 durchgeführt.
Die Fig.2 zeigt in einer Explosionsdarstellung die
Teile des Magnetsystems und des Kontaktsatzes. Tragendes Teil ist wie bei der schematischen Darstellung
von Fig. 1 wiederum ein Dauermagnet 21, an dessen Flachseite zwei Jochbleche 22 und 23 sowie ein
Flußblech 24 ausgerichtet und befestigt sind. An den !5
Enden dieser so gebildeten Trägerschiene sind jeweils die Kontaktträger 25,26 und 27 formschlüssig angesetzt.
Im vorliegenden Beispiel besitzt das Relais zwei Umschaltefedersätze, wobei jeweils die in einer Ebene
liegenden Kontaktelemente in ein Isolierstück eingespritzt sind. Die Kontaktfedern 28 und 29, 30 und 31
sowie die Mittelkontakie 32 und 33 werden jeweils im Band gefertigt und mit den entsprechenden Isolierstükken
25, 26 bzw. 27 umspritzt. Dann wird der Kontaktträger 27 auf das eine Ende des Joches 23 bzw.
des Dauermagneten 21 aufgesteckt (in Richtung des Pfeiles 34), während die Kontaktträger 25 und 26 von
unten (Pfeil 35) bzw. von oben (Pfeil 36) auf das Ende des anderen Jochbleches 22 bzw. das andere Ende des
Dauermagneten 21 aufgesetzt werden. Dabei werden die Zapfen 37 des Kontaktträgers 26 in die Lochungen
38 des Kontaktträgers 25 geschoben und anschließend warm verformt. Zur Verbesserung des Formschlusses
besitzt das Jochblech 22 noch Ausnehmungen 39, in welchen die Zapfen 37 zusätzlich zur Anlage kommen.
Zur Lagerung des Ankers ist der Kontaktträger 27 gabeiförmig mit Fortsätzen 40 und 41 versehen, welche
sich beiderseits des Dauermagneten 21 erstrecken und Lagerbuchsen 42 bzw, 43 für die am Anker 44
angeformten Lagerzapfen 45 bzw. 46 aufweisen. Zum Einrasten der Lagerzapfen 45 und 46 können die
Fortsätze 40 und 41 in Richtung der Pfeile 47 bzw. 48 elastisch aufgespreizt werden.
F i g. 3 zeigt eine etwas abgewandelte Ausführungsform dieses Details. Dort sind die Fortsätze 40 und 41
jeweils mit seitlich geschlitzten Lagerbuchsen 49 bzw. 50 versehen, so daß der Anker senkrecht zur
Lagerachse eingesteckt werden kann
Zur Kontaktbetätigung trägt der Anker ein Betätigungsblech 51, auf dessen seitliche Arme 52 jeweils ein
Betätigungsstück 53 aus Isolierstoff aufgesteckt ist. Die als Fortsätze der Kontaktfedern 28 bis 31 gebildeten
Lötanschlüsse 28a bis 31a sind an der Außenseite der Kontaktträger 25 bzw. 26 rechtwinkelig abgebogen.
Dagegen sind die Lötanschlüsse 32a und 33a de Mittelkontakte 32 und 33 während der Montage ii
gerader Form belassen, um ein achsparalleles Einstek ken der Magnet- und Kontakteinheit in das Spulenroh
zu ermöglichen. Nach der Montage werden auch si< rechtwinkelig zur Anschlußseite des Relais hin gebogen
F i g. 4 zeigt die fertig montierte Einschubeinheit voi
F i g. 2 in einer Seitenansicht.
Die F i g. 5 und 6 zeigen in zwei Schnittfiguren eil
komplettes erfindungsgemäßes Relais mit gepolten Magnetsystem und zwei Umschaltefedersätzen. In einei
Spulenkörper 61 ist eine Magnet- und Kontakteinhei gemäß Fig.2 bzw. 4 eingeschoben, wobei de
Schaltraum stirnseitig jeweils durch die Kontaktträge 25, 26 und 27 bzw. die Pclbleche 22 und 23 abgedachte
ist. Über das gesamte Relais ist eine weichmagnetisch Kappe 62 gestülpt, und der Zwischenraum zwischei
dem Spulenkörper 61 bzw. der Wicklung 63 und diese Kappe 62 ist mit Vergußmasse 64 gefüllt. Dabei ist de
Schaltraum durch die Kontaktträger 25, 26 bzw. 2 bereits so gut abgedichtet, daß keine Vergußmass
eindringen kann.
Unter gewissen Umständen kann es für die Fertigunj günstiger sein, anstelle der drei Kontaktträger 25, 2t
und 27 nur zwei Teile 65 und 66 zu verwenden, wie si schematisch in F i g. 7 dargestellt sind. Diese Kontakt
träger 65 und 66 könnten die aus einem Anker 67 um zwei Polblechen 68, 69 gebildete starre Schiene ai
beiden Enden von oben und von unten einfassen und mi ihrem jeweiligen Mittelteil 70 bzw. 71 parallel zun
Dauermagneten 67 verlaufen. Da die Kontaktträger fü die Stabilität des ganzen Systems keine Funktion haben
kennen diese Mittelteile 70 und 71 entsprechend düm ausgebildet sein, so daß sie wenig Platz beanspruchen
Die Kontaktfedern 72 und 73 sind in bekannter Weisi an einem Ende in die Träger 65 und 66 eingespritzt
während der Mittelkontakt 73 am anderen Endi zwischen beiden Kontaktträgern eingeklemmt wird. Di<
F i g. 7 zeigt weiterhin in schematischer Darstellung eim
abgewandelte Ankerlagerung. Hierbei wird der Anke 74 durch eine Stützrippe 75 des Kontaktträgers 6<
gegen eine Lagerwelle 76 am Flußblech 77 gedrückt.
Eine weitere Abwandlung gegenüber Fig.7 zeig Fig.8. Hierbei ist der Kontaktträger 65 wie in Fig.
ausgebildet, während anstelle des Kontaktträgers 6f zwei separate Kontaktträger 78 und 79 ohne verbinden
des Mittelteil vorgesehen und ansonsten wie in Fig./ mit dem Kontaktträger 65 am Dauermagneten 67 un<
dessen Polblechen 68 bzw. 69 befestigt werden Außerdem wird schematisch eine abgewandelte Anker
lagerung gezeigt, wobei der Anker 80 auf einen Polstück 81 mit annähernd dreieckförmigem Quer
schnitt gelagert ist.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (15)
1. Polarisiertes Miniaturrelais mit einem innerhalb des Spulenwickelkörpers vorgesehenen Schaltraum,
in welchem ein Drehanker zur Betätigung mindestens einer Kontaktfedereinheit angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der Dauermagnet als ein in dem Schaltraurn (3) parallel zur
Spulenachse angeordneter und in Axialrichtung in das Spulenrohr einschiebbarer Stab (4) mit an seinen
beiden Enden jeweils fest angekoppelten Polblechen (5, 6) ausgebildet ist und eine starre Befestigungsschiere
für einen oder mehrere Kontaktfederträger (8,9; 25,26,27) sowie für den Drehanker (10) bildet
2. Reidis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polbleche (5, 6) jeweils flach auf den
Endstücken des Dauermagneten (4) aufliegen und mit diesem verschweißt sind.
3. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Dauermagnet (4)
dreipolig ausgebildet ist und auf seiner Flachseite etwa in der Mitte zwischen den beiden Polblechen
(5, 6) ein Flueßblech (7) zur Ankopplung des Magnetflusses an den vor dem Mittelpol gelagerten
Anker (10) trägt.
4. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktträger (25,
26, 27) jeweils formschlüssig auf den Dauermagneten (21) bzw. die Polbleche (22,23) aufsteckbar sind.
5. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Kontaktträger
(27) gabelförmig mit Fortsätzen (40, 41) versehen ist, welche sich beiderseits des Dauermagneten
(21) erstrecken und zur Lagerung des Ankers (44) dienen.
6. Relais nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die gabelförmig angeordneten Fortsätze
(40, 41) des Kontaktträgers (27) mit Lagerbuchsen (42, 43) verschen und zur Aufnahme von am Anker
(44) vorgesehenen Lagerzapfen (45, 46) elastisch aufspreizbar sind.
7. Relais nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fortsätze des Kontaktträgers (27) mit
einseilig geschlitzten Scharnierbuchsen (49, 50) versehen sind, welche beim Einstecken der Lagerzapfen
(45, 46) des Ankers (21) jeweils elastisch aufweitbar sind.
8. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils mit einer oder
mehreren Kontaktfedern (28, 29, 30, 31) versehene Kontaktträgerteile (25, 26) unter Einschluß des
Dauermagnetendes bzw. des daran befestigten Polblecties (22) formschlüssig ineinander steckbar
sind.
9. Relais nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktträgerteile (25, 26) mittels an
einem Teil (26) angeformter und nach dem Einstecken in Bohrungen (38) des zweiten Teiles (25)
verformbarer Zapfen (37) verbunden sind.
10. Ftelais nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß sich die in den Kontakiirägern verankerten Kontaktfedern (28, 29,
30,31) jeweils seitlich vom Dauermagneten (21) bzw. vom Anker (44) etwa parallel zur Spulenachse
erstreellen.
11. Relais nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet
Ha(I Her Anker beiderseits mit einem zur Justierung biegbaren Betätigungsarm (52) versehen
ist
12. Relais nach einem der Ansprüche ? bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetsystem (21, 22, 23) mit den daran befestigten Kontaktträgern
(25, 26, 27) als fertig montierte und justierbare Baueinheit in Axialrichtung in den Spulenwickelkörper
(61) einschiebbar ist
13. Relais nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kontaktträger (25, 26, 27) das
Spulenrohr jeweils stirnseitig abdichten.
14. Relais nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfederanschlüsse
(28a bis 33a) jeweils annähernd parallel zur
Spulenachse durch die Kontaktträger (25, 26, 27) geführt und außerhalb des Spulenkörpers (61) nach
Bedarf zur Anschlußebene gebogen sind.
15. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Polbleche (5, 6)
zo jeweils außerhalb des Schaltraums (3) rechtwinklig
gebogen sind und flach an einer zur Flußrückführung dienenden Schutzkappe (11) anliegen.
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Date | Code | Title | Description |
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |