DE29502765U1 - Elektromagnetisches Relais mit Handbetätigung - Google Patents
Elektromagnetisches Relais mit HandbetätigungInfo
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Description
8110 8
Beschreibung
Elektromagnetisches Relais mit Handbetätigung
Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais mit einem eine Kappe umfassenden Gehäuse, einem in dem Gehäuse angeordneten
Magnetsystem mit einer Spule und einem entlang der Spulenaußenseite angeordneten, um eine Schwenkachse im Bereich
der Spulenmitte schwenkbar gelagerten Anker und mit einem mit dem Anker verbundenen, durch ein Betätigungsfenster
der Kappe von außen zugänglichem Betätigungsorgan.
Ein derartiges Relais ist beispielsweise aus der DE-Al-36 24 783 bekannt. Dort ist ein polarisiertes Relaissystem
mit einem sogenannten &EEgr;-Anker gezeigt, bei dem ein Betätigungshebel in Verlängerung des einen AnkerschenkeIs angeordnet
ist und mit einem seitlichen Versatz durch eine Öffnung des Gehäuses nach außen tritt. Das dortige Relais besitzt allerdings
eine sehr große Bauhöhe, da die Spulenachse und der 0 Anker senkrecht zur Bodenseite bzw. Einbauebene des Relais
stehen, so daß der Betätigungshebel an der Gehäuseoberseite zugänglich ist. Bei einer Drehung des Systems um 90° zur Erzielung
einer flachen Bauform würde jedoch der Betätigungshebel aus einer Seitenwand austreten, was die Zugänglichkeit
auf einer Leiterplatte erschweren würde. Zudem bewirkt der in einer einseitigen Verlängerung des Ankers ausgebildete Betätigungshebel
eine unsymmetrische und je nach Schaltrichtung ungleiche Krafteinwirkung. Insbesondere ergibt sich in der
einen Schaltrichtung eine Kraftkomponente, die den Anker von
0 der Spule und den Polschuhen weg nach außen zu ziehen bestrebt ist. Bei dem dort gezeigten zapfengelagerten H-Anker
hat dies keine besonderen Auswirkungen; bei einem nur einseitig auf Polblechen und eventuell einem Dauermagneten aufliegenden
und lediglich durch Magnetkraft oder durch eine Feder in der Lagerung gehaltenen Wippanker könnte dies jedoch zu
einem unerwünschten Abheben des Ankers oder gegebenenfalls zu einer unerwünschten Deformation einer Lagerfeder führen.
G I 1 O 8
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Relais der eingangs genannten Art mit einem Betätigungsorgan derart zu gestalten,
daß ungünstige Krafteinwirkungen auf das Ankerlager, die zu einem Abheben des Ankers führen könnten, vermieden
werden. Insbesondere soll es dabei möglich sein, bei einer flachen Bauform des Relais mit liegendem Magnetsystem die
Handbetätigung von der Gehäuseoberseite her durchzuführen.
Erfindungsgemäß wird dieses Ziel dadurch erreicht, daß das
Betätigungsorgan mindestens einen in der Nähe der Schwenkachse des Ankers von dessen Oberfläche annähernd senkrecht
nach außen ragenden Schaltnocken besitzt.
In einer vorteilhaften Ausführungsform besitzt das Betätigungsorgan
einen einzigen Schaltnocken in Form eines Kipphebels, der sich in Radialrichtung zur Schwenkachse des Ankers
nach außen erstreckt. Dabei wird also der Anker genau über seiner Mitte und über seiner Schwenkachse durch einen Kipphe-0
bei betätigt. Grundsätzlich kann aber das Betätigungsorgan auch als Wippe ausgebildet sein, wobei die Betätigung durch
Druck auf den jeweiligen Flügel der Wippe und damit auf den jeweiligen Ankerflügel erfolgt. Diese Wippe kann ebenso wie
der Kipphebel als einstückiges Betätigungsorgan beispielsweise aus Kunststoff gefertigt und auf dem Anker durch Steckzapfen
oder dergleichen befestigt sein. Es kann aber auch der Anker selbst die Wippe bilden, wobei dann zwei getrennte
Schaltnocken beiderseits im Abstand von der Drehachse auf den Anker aufgesetzt sind. Läßt man einen dieser Schaltnocken
weg, so ergibt sich ein einseitiges Betätigungsorgan für den Fall, daß es sich um ein monostabiles Magnetsystem handelt,
bei dem der Anker durch einen Magneten oder durch Federkraft automatisch immer in die gleiche Ruhestellung zurückgesetzt
wird.
Um den Schaltzustand auch nach außen kenntlich zu machen, ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung vorgesehen, daß das Be-
&dgr; t 1 O 8
tätigungsorgan jeweils in Richtung der Schaltbewegung neben dem jeweiligen Schaltnocken Markierungen trägt, wobei je nach
Schaltstellung unterschiedliche Markierungen durch ein Sichtfenster der Kappe sichtbar sind. Dabei kann dieses Sichtfenster
jeweils ein Bereich des Betätigungsfensters sein oder als vom Betätigungsfenster getrenntes zusätzliches Fenster in
der Kappe ausgespart sein.
Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Figur 1 ein erfindungsgemäß gestaltetes Relais in Seitenansicht
mit aufgeschnittener Kappe mit einem Kipphebel als Schaltnocken,
15
15
Figur 2 das Relais von Figur 1 in perspektivischer Darstellung, jedoch mit etwas abgewandeltem Betätigungsorgan in Form
einer Wippe mit zwei Schaltnocken,
Figur 3 eine Ausführungsform wie in Figur 2, jedoch als monostabiles
System mit nur einem Schaltnocken,
Figur 4 und 5 zwei Seitenansichten des Relais von Figur 1 mit Markierungen zur Kennzeichnung der Schaltstellung.
Das in Figur 1 gezeigte Relais besitzt ein an sich bekanntes Magnetsystem mit einer in einem Grundkörper 1 verdeckt angeordneten
Spule 2 mit einer zur Bodenseite parallelen Achse, mit einem innerhalb der Spule angeordneten Kern, dessen Enden
mit zwei Jochen 3 und 4 verbunden sind. Zwischen den Enden der beiden Joche 3 und 4 ist ein plattenförmiger Dauermagnet
5 parallel zur Spulenachse angeordnet. Der Dauermagnet ist dreipolig aufmagnetisiert, wobei die beiden äußeren Pole mit
den Jochen 3 und 4 gekoppelt sind, während auf dem Mittelpol ein Wippanker 6, dessen zwei Flügel zueinander einen stumpfen
Winkel bilden, abrollbar gelagert ist. Als Halterung für den Anker dient eine Ankerfeder 7. Der Anker 6 bildet mit den
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beiden Jochen 3 und 4 jeweils einen Luftspalt, so daß er jeweils im Ruhezustand nicht in der dargestellten Mittelposition
steht, sondern wahlweise an einem der Joche 3 oder 4 festgehalten wird. Durch einen entsprechenden Stromimpuls in
der Spule wird der Anker dieses bistabilen Systems umgeschaltet. Es ist aber auch möglich, durch zusätzliche Federkraft
oder durch unsymmetrischen Abgleich des Dauermagneten 5 ein monostabiles Schaltverhalten zu erzielen. Durch das Ankerende
6a wird über einen Schieber 8 in ebenfalls bekannter Weise ein Kontaktsystem 9 geschaltet; dies soll hier nicht im einzelnen
ausgeführt werden. Im übrigen ist das Relaissystem in einem durch eine Grundplatte 10 und eine Kappe 11 gebildeten
Gehäuse untergebracht.
Zur zusätzlichen manuellen Betätigung des Relais ist der Anker 6 mit einem Betätigungsorgan 12 versehen, das mittig auf
dem Anker über dessen Lagerbereich sitzt und einen radial zur Lagerachse nach außen ragenden Schaltnocken in Form eines
Kipphebels 13 aufweist. Das Betätigungsorgan 12 ist mit dem 0 Anker fest verbunden, beispielsweise durch Befestigungszapfen
14, die in Ausnehmungen 15 des Ankers eingesteckt sind. Es wäre aber auch denkbar, das Betätigungsorgan durch Spritzgießen
oder auf eine ähnliche Weise mit dem Anker zu verbinden. Denkbar wäre auch, ein Betätigungsorgan einstückig mit dem
5 Anker durch entsprechende Formgebung auszubilden.
Um eine Betätigung von außen zu ermöglichen, ragt der Kipphebel 13 durch ein Betätigungsfenster 16 der Gehäusekappe 11.
Dieses Betätigungsfenster ist in seiner Ausdehnung so bemessen, daß der Kipphebel 13 in beiden Richtungen in Ankerlängsrichtung
soweit bewegt werden kann, bis der Anker seine jeweilige Endstellung erreicht hat. An der Stellung des Kipphebels
in dem Betätigungsfenster 16 ist auch der jeweilige Schaltzustand des Relais erkennbar. Um einen verhältnismäßig
5 langen Hebelarm für den Kipphebel 13 zu erreichen, erstreckt sich in dem Beispiel gemäß Figur 1 das Betätigungsorgan mit
einem Ansatz 12a in eine Ausbuchtung 11a der Kappe 11. Da-
&bgr; &Pgr; &Ogr; 8
durch wird auch der Schaltweg des Kipphebels 13 langer, und die Schaltstellungen unterscheiden sich deutlicher voneinander.
Wenn dies nicht erforderlich ist bzw. wenn die zulässige Bauhöhe des Relais dies nicht zuläßt, kann auch mit einem
kürzeren Hebelarm für den Kipphebel 13 gearbeitet werden.
Figur 2 zeigt eine etwas abgewandelte Ausführungsform, welche
insbesondere auf jegliche Vergrößerung der Bauhöhe verzichtet. Das in Figur 2 perspektivisch gezeigte Relaissystem ist
grundsätzlich genauso aufgebaut wie in Figur 1. Lediglich das Betätigungsorgan ist abgewandelt. Dieses besteht nunmehr aus
zwei getrennten Schaltnocken 17 und 18, welche getrennt auf dem Anker, beispielsweise durch Aufstecken, befestigt sind.
Jeder der Schaltnocken 17 und 18 ragt in ein eigenes Betätigungsfenster
19 bzw. 20, ohne über die Oberfläche der Kappe 11 überzustehen. Die beiden Schaltnocken 17 und 18 könnten
aber auch Teile eines gemeinsamen Betätigungsorgans sein, das wie in Figur 1 auf dem Anker befestigt ist.
0 Der Hebelarm wird in diesem Fall durch die Entfernung der beiden Schaltnocken 17 und 18 von der Ankerdrehachse gebildet;
der Anker bildet also selbst die Schaltwippe. Die Betätigung erfolgt in diesem Fall nicht durch eine Verschiebung
eines Hebels in Ankerlängsrichtung, sondern durch einen Druck auf einen der Schaltnocken 17 bzw. 18 von außen in Richtung
etwa senkrecht zur Ankeroberfläche. Um die Schaltnocken 17 und 18 besser erreichen zu können, ist der Bereich 21 zwischen
den beiden Betätigungsfenstern 19 und 20 nach innen zurückgesetzt.
Der Schaltzustand des Relais ist in diesem Fall 0 an der jeweililgen Höhenposition der beiden Schaltnocken 17
und 18 zu erkennen.
Figur 3 zeigt den gleichen Aufbau wie Figur 2, wobei lediglich der eine Schaltnocken 17 und das entsprechende Betätigungsfenster
19 weggelassen sind, so daß nur ein einziger, im Abstand von der Drehachse des Ankers 6 angreifender Schaltnocken
18 vorhanden ist. Für diese Ausführungsform ist jedoch
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vorauszusetzen, daß das Magnetsystem monostabil ist, so daß aufgrund von Magnet- oder Federkräften der Anker im Ruhezustand
an das Joch 3 angezogen wird. Eine Handbetätigung kann in diesem Fall also nur durch den Schaltnocken 18 in Richtung
auf das Joch 4 vorgenommen werden.
In den Figuren 4 und 5 ist bei einem Relaisaufbau gemäß Figur 1, wobei die Kappe 11 geschlossen und nur im Bereich des Betätigungsorgans
aufgeschnitten gezeigt ist, die Sichtbarmachung einer Markierung dargestellt. Auf dem Ansatz 12a des
Betätigungsorgans 12 sind beiderseits des Kipphebels 13 jeweils Markierungsfelder mit dunklen Bereichen 22 und hellen
Bereichen 23 vorgesehen. In der Zeichnung sind diese Markierungsfelder zur Hervorhebung vergrößert gezeichnet. In Wirklichkeit
handelt es sich nur,um farbige Oberflächenschichten auf dem Betätigungsorgan 12, die in der Seitenansicht kaum
sichtbar wären. In der Praxis könnte beispielsweise der dunkle Bereich 22 jeweils rot und der helle Bereich 23 jeweils
weiß oder auch schwarz gehalten sein. Es kommt ledig-0 lieh darauf an, daß zwischen den beiden Bereichen ein Kontrast
in der Farbe bzw. in der Helligkeit an der Relaisoberseite sichtbar wird. Über den Markierungsfeldern sind in der
Gehäusekappe 11 jeweils Sichtfenster 24 und 25 vorgesehen. Diese Sichtfenster 24 und 25 sind als Schlitze so schmal gehalten,
daß je nach Schaltstellung jeweils nur die Markierungsbereiche 22 oder die andersfarbigen Markierungsbereiche
23 sichtbar sind.
Anstelle der zusätzlichen Sichtfenster 24 und 25 könnte auch das Betätigungsfenster 16 zur Lageerkennung genutzt werden.
So würde je nach Schaltstellung der Fensterbereich 16a auf der einen Seite des Kipphebels 13 oder der Fensterbereich 16b
auf der anderen Seite des Kipphebels 13 die Funktion eines Sichtfensters erhalten, wenn unterhalb des Betätigungsfensters
16 das Betätigungsorgan 12 farbige Markierungen, und zwar zu beiden Seiten des Kipphebels 13 in unterschiedlicher
Farbe, erhalten würde.
§5 6&Pgr;08
Durch die in den Figuren 4 und 5 gezeigte trichterförmige Erweiterung
der Sichtfenster 24 und 25 nach außen werden der
Lichteinfall und die Einsehbarkeit der Farbmarkierungen durch die Sichtfenster verbessert, die ansonsten wegen der geringen Distanz zwischen den beiden Schaltstellungen sehr schmal gehalten werden müssen.
Lichteinfall und die Einsehbarkeit der Farbmarkierungen durch die Sichtfenster verbessert, die ansonsten wegen der geringen Distanz zwischen den beiden Schaltstellungen sehr schmal gehalten werden müssen.
Claims (10)
1. Elektromagnetisches Relais mit einem eine Kappe (11) umfassenden
Gehäuse, einem in dem Gehäuse angeordneten Magnetsystem mit einer Spule (2) und einem entlang der Spulenaußenseite
angeordneten, um eine Schwenkachse im Bereich der Spulenmitte schwenkbar gelagerten Anker (6) und mit einem mit
dem Anker (6) verbundenen, durch ein Betätigungsfenster (16; 19, 20) der Kappe (11) von außen zugänglichem Betätigungsorgan
(12, 13; 17, 18), dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsorgan (12) mindestens einen in der Nähe der
Schwenkachse des Ankers (6) von dessen Oberfläche annähernd senkrecht nach außen ragenden Schaltnocken (13; 17, 18) besitzt
.
2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Betätigungsorgan (12) einen einzigen Schaltnocken in Form eines Kipphebels (13) besitzt, der sich in Radialrichtung
zur Schwenkachse des Ankers (6) nach außen erstreckt.
3. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsorgan in Form einer Wippe in dem Fenster
(19, 20) der Kappe (11) zugänglich ist.
4. Relais nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Wippe durch den Anker (6) selbst gebildet ist und daß mindestens ein im Abstand zu der Schwenkachse des Ankers (6)
an diesem befestigter, durch Druck betätigbarer Schaltnocken (17, 18) durch ein Betätigungsfenster (19, 20) der Kappe (11)
zugänglich ist.
5. Relais nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zu beiden Seiten der Schwenkachse des Ankers (6) jeweils
ein Schaltnocken (17, 18) vorgesehen ist, von denen wahlweise einer in einem zugeordneten Fenster (19, 20) betätigbar ist.
Gt f O 8
6. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß das Betätigungsorgan (12) jeweils in Richtung der Schaltbewegung neben dem jeweiligen Schaltnocken
(13) Markierungen (22, 23) trägt, wobei je nach Schaltstellung unterschiedliche Markierungen durch ein oder mehrere
Sichtfenster (24, 25) der Kappe (11) sichtbar sind.
7. Relais nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß je nach Schaltstellung jeweils ein an einer Seite des
Schaltnockens (13) freibleibender Abschnitt des Betätigungsfensters (16) als Sichtfenster (16a, 16b) dient.
8. Relais nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß in Richtung der Schaltbewegung jeweils zu beiden Seiten des Schaltnockens (13) vom Betätigungsfenster (16) getrennte,
zusätzliche Sichtfenster (24, 25) in der Kappe (11) vorgesehen sind.
9. Relais nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Sichtfenster (16a, 16b; 24, 25) jeweils nach außen trichterförmig erweitert sind.
10. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Spule (2) mit ihrer Achse paral-5 IeI zur Einbauebene des Relais liegt, daß oberhalb der Spule
ein plattenförmiger, dreipoliger Dauermagnet angeordnet ist, auf dessen Mittelpol ein V-förmig gebogener Anker (6) gelagert
ist und daß das Betätigungsorgan (12) über der Schwenkachse des Ankers so angeordnet ist, daß ein senkrecht zur
0 Schwenkachse nach oben stehender Kipphebel (13) etwa in der Mitte der Gehäusekappe nach außen ragt.
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