DE2912800C2

DE2912800C2 - Elektromagnetisches Relais für hohe Schaltleistungen

Info

Publication number: DE2912800C2
Application number: DE2912800A
Authority: DE
Inventors: Helmut 8206 Högling Schedele
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1979-03-30
Filing date: 1979-03-30
Publication date: 1985-04-25
Also published as: EP0016980A1; DE2912800A1; EP0016980B1; ATE1307T1; US4302742A; JPS55131933A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektromagnetisches Relais für hohe Schaltleistungen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Ein derartiges Relais ist bereits aus der DE-OS 14 942 bekannt. Dieses bekannte Kleinschaltrelais besitzt bereits einen Grundkörper mit Trennwänden, welche einen Magnetsystemraum und zwei Kontakträume voneinander trennen. Die Betätigung der beiden Kontaktsätze erfolgt dort über einen U-förmigen Schieber, der jedoch so angeordnet ist, daß jeder seiner beiden Schenkel in gerader Richtung vom Anker durch eine Ausnehmung der Trennwand auf eine bewegliche Kontaktfeder einwirkt. Dieser geradlinige Durchgriff des Kontaktschiebers bedingt somit eine verhältnismäßig kurze Laiftstrecke zwischen dem auf Masse liegenden Anker und den Kontaktelemehten.

Ein ähnliches Relais ist aus der DE-OS 27 28 509 bekannt. Durch entsprechende Gestaltung des isolierenden Grundkörpers wird dort bereits eine weitgehende Trennung des Magnetsystems vom Kontaktfedersatz erreicht So werden zwischen den Kontaktelcmenten uid 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 Po tentialtrennung zwischen Masse und Kontakten tritt am meisten jedoch auch bei diesem Relais im Bereich des Kontaktschiebers auf, da dieser eine mechanische Verbindung vom Magnetsystem zur beweglichen Kontaktfeder herstellen muß. Bei diesem Relais ist deshalb der Kontaktschieber über der Trennwand so angeordnet, daß er an dem verlängerten Ende der beweglichen Feder angreift Durch diese sogenannte Außenbetätigung, also die Betätigung zwischen Kontakt und freiem Federende, ergibt sich ein verhältnismäßig schlechter Wir- kungsgrad für das Magnetsystem dieser Baugröße.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Relais der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem unter Verzicht auf einen zweiten Kontaktfedersatz eine größere Luft- und Kriechstrecke zwischen dem Magnetsystem und den Kontaktelementen erzielt wird, so daß das Relais zum Schalten sehr hoher Lasten geeignet ist

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst Durch die erfindungsgemäßß Gest'-i'ung erhält man ein Relais mit kleinen Abmessungen, das aufgrund seiner konstruktiven Einzelheiten große Kriech- und Luftstrecken zwischen Magnetsystem und Kontakten besitzt, wobei ein hoher Wirkungsgrad des Magnetsystems durch Innenbetätigung der Kontaktfeder gewähr- leistet ist. Der Kontaktschieber greift im Bereich der Abschlußwand außen um die Trennwand herum, wodurch sich die Isolationsstrecken gegenüber dem direkten Abstand zwischen Anker und Kontakten wesentlich vergrößern.

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 Ruhekontaktelement 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 die für den Kontakt- schieber 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 Ruhekon- taktfeder 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 zeigen

F i g. 1 bis 3 ein erfindungsgemäßes Relais in verschiedenen Schnittdarstellungen,

F i g. 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 KJappaiikerprinzip. 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 [och 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 ai^eformt die zusammen mit der Trennwand 3 den Jochschenkel 5a und den Ankerschenkel 6a U-förmig 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, 10 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 dem Sockel 2 und senkrecht zur Trennwand 3 und ist als Fortsetzung der Seitenwand 8 ausgebildet Zur Erhöhung der Spannungsfestigkeit ist außerdem an der Trennwand 3 ein das Kontaktelement 9 überdeckender Fortsatz 3b angeformt.

Zur Betätigung der Mittelkontaktfeder 10 dient ein U-förmiger Kontaktschieber 16, der mit seinem Mittelteil 16a in einer Ausnehmung 3a der Trennwand 3 liegt, mit seinem ersten Schenkel 166 am Ankerarm 6a und mit seinem zweiten Schenkel 16c an der Kontaktfeder 10 angreift. Der Kontaktschieber 16 wird demnach entgegengesetzt zu den Kontaktfedern .n den Grundkörper eingesteckt, wobei sein Schenkel 166 durch ein Fenster 8b der Seitenwand 8 und sein Schenkel 16c durch ein Fenster 15a der Abschlußwand 15 gesteckt wird.

Zur Erhöhung der Isolationsstrecken zwischen dem Ankerarrn Sa bzw. dem Jccnschenkel 5a und dem Ruhekontaktelement 9 besitzt dieses Ruhekontaktelement 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 16c des Kontaktschiebers 16 je eine Rippe 19 trägt.

Über den Grundkörper 1 ist eine Schutzkappe 20 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 16i/an der Schutzkappe ab.

Durch die Innenbetätigung der Kontaktfeder 10 kann der Ankerschenkel δι kurzer gehalten werden als der Jochschenkel 5a. Damit ergibt sich zwischen dem freien Ende des Ankerschenkeif-. 6a und der Schutzkappe 20 ein freier Raum 21, der «on 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 elektromechanische 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 hennetisch dichten Relaisausführung, aufzunehmen und deren Eindringen in den Kontaktraum zu verhindern.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektromagnetisches Relais für hohe Schaltleistungen mit einem Isolierstoffgrundkörper, welcher einen Sockel und senkrecht auf dem Sockel stehende, einen Magnetsystemraum und mindestens einen Kontaktraum bildende Wände aufweist, wobei das Magnetsystem eine mit ihrer Achse senkrecht auf dem Sockel stehende Spule, ein winkelförmiges Joch und einen ebenfalls winkelförmigen Anker umfaßt und wobei jeweils ein Schenkel des Joches wie des Ankers etwa parallel zur Spulenachse zwischen der Spule und einer Trennwand zum Kontaktraum angeordnet sind, wobei weiterhin im Kontaktraum ein Kontaktfedersatz angeordnet ist, dessen einzelne Kontaktelemente von einer Außenseite her in Einschnitte des Sockels eingesteckt sind und sich in ihrer Längsausdehnung annähernd parallel zur Spulenachse erstrecken, und wobei mindestens eines der KontakteleiSi-nte vom Anker über einen U-förmigen, durch eine Ausnehmung der Trennwand in den Kontaktraum übergreifenden Kontaktschieber betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß an der Trennwand (3) angeformte Seitenwände (7,8) des Magnetsystemraums den Jochschenkel (5a) beiderseits umschließen und daß eine der Seitenwände (8) über die Trennwand (3) hinaus eine seitliche Abschlußwand (15) für den einzigen Kontaktraum bildet, daß der U-förmige Kontaktschieber (16) die Trennwand (?<) im Bereich der Abschlußwand (15) und der angrenzenden Seitenwand (8) seitlich umgreift, wobei sein Mitttiteil (V*a) in einer Aussparung (3a) der Trenr_£wand\3) liegt, sein erster Schenkel (166^ durch ein Fenster (Sb) in Jer angrenzenden Seitenwand (8) am Ankerschenkel (6a) und sein zweiter Schenkel (i6c) durch ein Fenster (ISa^ in der Abschlußwand (15) an einem beweglichen Kontaktelement (10) angreift.

2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein zwischen dem beweglichen Kontaktelement (10) 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 (6a) ein von der Trennwand (3) und den Seitenwänden (7,8) umschlossener freier Raum (2%) zur Aufnahme von elektronischen oder mechanischen Gliedern oder eines Getters vorgesehen ist.