DE2912800A1

DE2912800A1 - Elektromagnetisches relais fuer hohe schaltleistungen

Info

Publication number: DE2912800A1
Application number: DE19792912800
Authority: DE
Inventors: Helmut Schedele
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1979-03-30
Filing date: 1979-03-30
Publication date: 1980-10-09
Also published as: US4302742A; EP0016980A1; JPS55131933A; EP0016980B1; DE2912800C2; ATE1307T1

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen: Berlin und München VPA

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Elektromagnetisches Relais für hohe Schaltleistungen.

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektromagnetisches Relais für hohe Schaltleistungen mit einem Isolierstoff-Grundkörper, bestehend aus einem Sockel und einer senkrecht auf dem Sockel stehenden, das Magnetsystem vom Kontaktraum trennenden Trennwand, wobei auf einer Seite der Trennwand eine mit ihrer Achse senkrecht auf dem Sockel stehende Spule mit einem winkelförmigen Joch und einem ebenfalls winkelförmigen Anker angeordnet sind und jeweils ein Schenkel des Joches wie des Ankers etwa parallel zur Spulenachse zwischen Spule und Trennwand verläuft und von der Trennwand mit beiderseits angeformten Seitenwänden U-förmig umschlossen wird, wobei weiterhin im Kontaktraum auf der anderen Seite der Trennwand ein Kontaktfedersatz angeordnet ist, dessen einzelne Kontaktelemente in Ausnehmungen des Sockels verankert sind und sich in ihrer Längsausdehnung annähernd parallel zur Spulenachse erstrecken, wobei schließlich mindestens eines dieser Pr 1 Wt / 19.3.79

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Kontaktelemente vom Anker über einen in den Kontaktraum eingreifenden Kontaktschieber betätigbar ist.

Ein derartiges Relais ist aus der DE-OS 27 28 5o9 bekannt. Durch entsprechende Gestaltung des isolierenden Grundkörpers wird dort bereits eine weitgehende Trennung des Magnetsystems vom Kontaktfedersatz erreicht. So werden zwischen den Kontaktelementen und dem Masseanschluß etwa des Joches die für hohe Schaltströme geforderten großen Luft- und Kriechstrecken gewährleistet, die man bei anderen herkömmlichen Relaistypen nur durch größere Abmessungen des gesamten Relais erreichen konnte. Das Problem der Potentialtrennung zwischen Masse und Kontakten tritt am meisten jedoch im Bereich des Kontaktschiebers auf, da dieser eine mechanische Verbindung vom Magnetsystem zur beweglichen Kontaktfeder herstellen muß. Bei dem bekannten Relais nach der DE-OS 27 28 5o9 ist deshalb der Kontaktschieber über der Trennwand so angeordnet, daß er an dem verlängerten Ende der beweglichen Feder angreift. DurGh diese sogenannte Außenbetätigung, also die Betätigung zwischen Kontakt und freiem Federende, ergibt sich ein verhältnismäßig schlechter Wirkungsgrad für das Magnetsystem dieser Baugröße.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einem Relais der eingangs erwähnten Art den Grundkörper so zu konstruieren, daß durch eine Innenbetätigung der beweglichen Kontaktfeder ein besserer Wirkungsgrad des Magnetsystems gewährleistet wird. Der Kontaktschieber soll also an der beweglichen Feder zwischen ihrer Einspannung und dem Kontaktniet angreifen, wobei trotzdem genügend Sicherheit gegen Kriechströme und Spannungsüberschläge zwischen dem Magnetsystem und dem Kontaktfedersatz gewährleistet wird.

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Erflndungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dai3 an einer Seite des Kontaktraumes eine mit der Trennwand und dem Sockel zusammenhängende Abschlußwand angeformt ist, daß die Kontaktelemente von der der AbschluSwand gegenüberliegenden Seite her Einschnitte des Sockels eingesteckt sind, daß der Kontaktschieber im Bereich der Abschlußwand angeordnet ist und U-förmig die Trennwand umgreift, wobei sein Mittelteil in einer Aussparung der Trennwand liegt, sein erster Schenkel durch ein Fenster in der angrenzenden Seitenwand am Ankerschenkel und sein zweiter Schenkel durch ein Fenster in der Abschlußwand an einem beweglichen Kontaktelement angreift«

Durch diese erfindungsgemäße Gestaltung erhält man ein Relais mit kleinen Abmessungen, das aufgrund seiner konstruktiven Einzelheiten trotzdem große Kriech- und Luftstrecken zwischen Magnetsystem und Kontakt besitzt und bei dem ein hoher Wirkungsgrad des Magnetsystems durch Innenbetätigung der Kontaktfeder gewährleistet ist. Der Kontaktschieber greift im Bereich der Abschlußwand außen um die Trennwand herum,, während die Kontaktelemente von der Gegenseite der Abschlußwand in den Sockel eingesteckt sind.

Wird bei dem Relais ein Umschalt-Kontaktfedersatz verwendet,, dessen Mittelfeder vom Kontaktschieber betätigt wird, so ist in einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß das zwischen der Mittelkontaktfeder und der Trennwand angeordnete RuhekontakieleEient im Bereich des zweiten Schenkels des Kontaktschiebers eine Aussparung besitzt, und daß an der Abschlußwand in den Bereich dieser Aussparung reichende, den Kontaktschieber umgebende Rippen angeformt sind. Auf diese Weise wird

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die für den Kontaktschieber in der Trennwand bzw. in der Abschlußwand erforderliche Aussparung mit zusätzlichen Isolationsstrecken versehen, so daß auch in diesem Fall genügend Sicherheit gegen Kriechströme bzw. Spannungsüberschläge zwischen dem Magnetsystem und der Ruhekontaktfeder gewährleistet ist. Die an der Abschlußwand angeformten Rippen können in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform auf einen trapezförmigen Vorsprung aufgesetzt sein, welcher seinerseits etwa der Aussparung im Ruhekontaktelement angepaßt ist.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert.

Es zeigt Fig. 1 bis 3 ein erfindungsgemäßes Relais in verschiedenen Schnittdarstellungen, Fig. 4 dasselbe Relais von der Unterseite (Anschlußseite) gesehen,
Fig. 5 einen Teil des Grundkörpers in perspektivischer Darstellung.

Die Zeichnung zeigt in den verschiedenen Ansichten ein elektromagnetisches Relais nach dem bekannten Klappankerprinzip. Als Träger für die Funktionselemente dient ein Isolierstoff-Grundkörper 1 mit einem Sockel 2 und einer auf dem Sockel etwa senkrecht stehenden Trennwand 3. Auf einer Seite der Trennwand 3 ist das Magnetsystem mit einer Spule 4, einem winkelförmigen Joch 5 und einem ebenfalls winkelförmigen Anker 6 angeordnet.

Die Spulenachse steht dabei senkrecht auf dem Sockel 2 und etwa parallel dazu sind zwischen Spule 4 und Trennwand 3 der Jochschenkel 5a und der Ankerschenkel 6a angeordnet. An die Trennwand 3 sind beiderseits Seitenwände 7 und 8 angeformt, die zusammen mit der Trennwand den Jochschenkel 5a und den Ankerschenkel 6a U-förmig

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umschließen. Der Jochschenkel 5a ist dabei in Nuten 7a bzw. 8a der Seitenwände 7 bzw. 8 durch Einstecken befestigt.

Auf der dem Magnetsystem gegenüberliegenden Seite der Trennwand 3 befindet sich der Kontaktraum mit Kontaktelementen 9, 1o und 11, welche in seitlichen Einschnitten 12, 13 und 14 des Sockels 2 eingesteckt und verankert sind. Auf der den Einschnitten 12, 13 und 14 gegenüberliegenden Seite ist der Kontaktraum mit einer Abschlußwand 15 weitgehend geschlossen. Diese Abschlußwand 15 steht senkrecht auf. den^ockel 2 und senkrecht zur Trennwand 3 und ist als Fortsetzung der Seitenwand ausgebildet. Zur Erhöhung der Spannungsfestigkeit ist außerdem an der Trennwand 3 ein das Kontaktelement 9 überdeckender Fortsatz 3b angeformt.

Zur Betätigung der Mittelkontaktfeder 1o dient ein U-förmiger Kontaktschieber 16, der mit seinem Mittelteil 16a in einer Ausnehmung 3a der Trennwand 3 liegt, mit seinem ersten Schenkel 16b am Ankerarm 6a und mit seinem zweiten Schenkel 16c an der Kontaktfeder 10 angreift. Der Kontaktschieber 16 wird demnach entgegengesetzt zu den Kontaktfedern in den Grundkörper eingesteckt, wobei sein Schenkel 16b durch ein Fenster 8is der Seitenwand 8 und sein Schenkel 16c durch ein Fenster 15a der Abschlußwand 15 gesteckt wird.

Zur Erhöhung der Isolationsstrecken zwischen dem 3© Ankerarm 6a bzw. dem Jochschenkel 5a und dem Ruhekontaktelement 9 besitzt dieses Ruhekontakte!ement 9 im Bereich des für den Schieber vorgesehenen Fensters 15a eine trapezförmige Ausnehmung 17. Zusätzlich ist auf der Trennwand 3 ein trapezförmiger Vorsprung 18 vorgesehen, welcher beiderseits des Schenkels I6c des Kontaktschiebers 16 Je eine Rippe 19 trägt.

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Über den Grundkörper 1 ist eine Schutzkappe 2o gestülpt. Deren Seitenwand 20a dient gleichzeitig als zusätzliche Sicherung für-den Kontaktschieber 16. Falls der Kontaktschieber durch Erschütterungen aus der Position rutschen sollte, stützt er sich mit der Nase I6d an der Schutzkappe ab.

Durch die Innenbetätigung der Kontaktfeder 10 kann der Ankerschenkel 6a kürzer gehalten werden als der Jochschenkel 5a. Damit ergibt sich zwischen dem freien Ende des Ankerschenkels 6a und der Schutzkappe 20 ein freier Raum 21, der von der Trennwand 3, den Seitenwänden 7 und 8 sowie dem Jochschenkel 5a eingeschlossen wird. In diesem freien Raum 21 lassen sich in vorteilhafter Weise zusätzliche elektronische oder elektromechanisehe Glieder, beispielsweise auch ein mechanisches Umkehrglied für den Anker, unterbringen. In Verbindung mit einem Fenster in der Schutzkappe 20 könnte in dem freien Raum 21 auch eine Verlängerung des Ankerschenkels 5a als mechanisches Anzeigeglied zur Anzeige des Schaltzustandes vorgesehen sein. Auch ein Getter könnte in diesem freien Raum untergebracht werden, um die frei werdenden Schadstoffe, z.B. der Spulenwicklung bei einer hermetisch dichten Relaisausführung, aufzunehmen und deren Eindringen in den Kontaktraum zu verhindern.

5 Figuren

4 Patentansprüche

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Leerseite

Claims

Patentansprüche t

Iy Elektromagnetisches Relais für hohe Schaltleistungen mit einem Isolierstoffgrundkörper, bestehend aus einem Sockel und einer senkrecht auf dem Sockel stehenden, das Magnetsystem vom Kontaktraum trennenden Trennwand, wobei auf einer Seite der Trennwand eine auf ihrer Achse senkrecht auf dem Sockel stehende Spule mit einem winkelförmigen Joch und einem ebenfalls winkelförmigen Anker angeordnet sind und jeweils ein Schenkel des Joches wie des Ankers etwa parallel zur Spulenachse zwischen Spule und Trennwand mit beiderseits angeformten Seitenwänden U-förmig umschlossen wird, wobei weiterhin im Kontaktraum auf der anderen Seite der Trennwand ein Kontaktfedersatz angeordnet ist, dessen einzelne Kontaktelemente in Ausnehmungen des Sockels verankert sind und sich in ihrer Längsausdehnung annähernd zur Spulenachse erstrecken, wobei schließlich mindestens eines dieser Kontaktelemente vom Anker über einen in den Kontaktraum eingreifenden Kontaktschieber betätigbar ist, dadurch gekennzeichn et, daß an einer Seite des Kontaktraumes eine mit der Trennwand (3) und dem Sockel (2) zusammenhängende Abschlußwand (15) angeformt ist,

daß die Kontaktelemente (9,1o,11) von der der Abschlußwand (15) gegenüberliegende!Seite her in Einschnitte (12,13,14) des Sockels (2) eingesteckt sind, daß der Kontaktschieber (16) im Bereich der Abschlußwand (15) angeordnet und U-förmig die Trennwand (3) umgreift, wobei sein Mittelteil (16a) in einer Aus-" sparung (3a) der Trennwand (3) liegt, sein erster Schenkel (16b) durch ein Fenster (8b) in der angrenzenden Seitenwand (8) am Ankerschenkel (6a) und sein zweiter Schenkel (16c) durch ein Fenster (15a) in der Abschlußwand (15) an einem beweglichen Kontaktelement (10) angreift.

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2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zwischen den beweglichen Kontaktelementen (1o) und der Trennwand (3) angeordnetes Ruhekontaktelement (9) im Bereich des zweiten Schenkels (16c) des KontaktSchiebers (16) eine Aussparung (17) besitzt, und daß an der Trennwand (3) ein in den Bereich dieser Aussparung reichender trapezförmiger Vorsprung (18) angeformt ist.
3. Relais nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Vorsprung (18) beiderseits des Kontaktschiebers jeweils eine Rippe (19) aufgesetzt ist.
4. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem freien Ende des Ankerschenkels (5a) ein von der Trennwand (3) und den Seitenwänden (7,8) umschlossener freier Raum (21) zur Aufnahme von elektronischen oder mechanischen Gliedern oder eines Getters vorgesehen ist.

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