DE3303666A1

DE3303666A1 - Relais mit wenigstens einem, innerhalb des spulenkoerpers schwenkbeweglich gelagerten anker

Info

Publication number: DE3303666A1
Application number: DE19833303666
Authority: DE
Inventors: Hans 8024 Deisenhofen Sauer
Original assignee: Individual
Current assignee: SDS-RELAIS AG 8024 DEISENHOFEN DE
Priority date: 1983-02-03
Filing date: 1983-02-03
Publication date: 1984-08-09
Also published as: EP0118040B1; EP0118040A1; CA1202345A; DE3460440D1; ATE21468T1; US4543550A

Description

-PATENTANWALTSBÜRO ■

REGISTERED REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE

PATENTANWÄLTE R.-A. KÜHNEN*, dipl.-inc. Hans Sauer ^w· LUDERSCHMIDT**, dr., dipl-chem.

P.-A. WACKER*, DIPL.-ING.. DIPL.-WIRTSCH.-ING.

Fichtenstr. 5

Deisenhofen 11SA03 01 3/di

Relais mit wenigstens einem, innerhalb des Spulenkörpers schwenkbeweglich gelagerten Anker

< Die Erfindung betrifft ein Relais mit wenigstens einem

innerhalb.eines Spulenkörpers gelagerten Anker, der

\ mittels einer Lagereinrichtung mit wenigstens einer La-

gerfläche an Gegenlagerflächen der Innenwand des Spulenkörpers gelagert ist.

Ein solches Relais ist beispielsweise aus der DE-AS 2318 812 bekannt. Es zeichnet sich infolge der Lagerung des Ankers innerhalb des Spulenkörpers durch einen hervorragenden Wirkungsgrad aus. Die Lagerung ist als Zapfenlager ausgebildet und in Ankermitte in einer seiner Schwerachsen vorgesehen, so daß auch hohe Stoß- und Vibrationsfestigkeit realisierbar sind. Um die im Spu-

BÜRO 6370 OBERURSEL* * BÜRO 8050 FREISING* ZWEIGBÜRO 8390 PASSAU

LINDENSTRASSE10 SCHNEGGSTRASSE 3-5 · LUDWIGSTRASSE 2

TEL. 06171/56849 TEL. 08161/62091 TEL. 0851/36616

TELEX 4186343 real d TELEX 526547 pawa d

-TELEGRAMMADRESSE PAWAMUC — POSTSCHECK MÜNCHEN 1360 52-802 ■

lenkörper erforderlichen Gegenlager auszuformen, ist dieser zweiteilig ausgebildet. Hieraus ergibt sich jedoch der Nachteil, daß keine hohe elektrische Spannungsfestigkeit zwischen der Relaisspule und dem Anker bzw. den ebenfalls innerhalb des Spulenkörpers angeordneten Kontakten erzielbar ist.

Ein anderes, aus der DE-PS 24 61 884 bekanntes Relais besitzt einen einteiligen, als Schutzrohr ausgebildeten Spulenkörper mit einem davor angeordneten Anker. Der Anker ist dabei stromführend und wirkt als Brückenkontakt mit je zwei Festkontakten in beiden Spulenkörperflanschen. zusammen. Beim Schaltvorgang führt er eine Drehbewegung um seine Mitte aus. Zu seiner Lagerung ist mittig ein zylindrischer Zapfen vorgesehen, der mit toleranzausgleichendem Spiel im Schutzrohr ruht. Diese Art der Lagerung verhindert unbeabsichtigte Kontaktgabe des Ankers mit dem gegenüberliegenden Pestkontakt. Sie ist auch einfach herstellbar, wobei allerdings in Kauf genommen werden muß, daß der Anker in seiner Längsrichtung verschiebbar bleibt. Das Relais ist damit für Anwendungsfälle weniger geeignet, in denen Stoß oder Vibration auftreten oder genaue Ansprechwerte erforderlich sind.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, bei einem Relais der eingangs genannten Art in einem einteiligen Relaisspulenkörper eine Ankerlagerung zu schaffen, die ohne wesentlichen Aufwand ermöglicht, daß die beiden Ankerenden gleichmäßig an ihren Gegenpolen oder Kontakt- bzw. Betätigungsstücken anliegen und die eine Längsverschiebbarkeit des Ankers verhindert.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß innerhalb des Spulenkörpers an mindestens einer von einander gegenüberliegenden Seiten des oder der Anker bei zylindermantelförmigen Lagerflachen ein Steg mit in /diesem eingeformten, zylindermantelförmigen Gegenlagerflächen vorgesehen ist und bei sphärischen Lagerflächen in die Spulenkörperwan-

■*■ dung sphärische Gegenlagerflächen eingeformt sind.

Durch diese Maßnahme erhält man in einem einteiligen Spulenkörper ohne großen Fertigungsaufwand eine formgebundene, innerhalb enger Toleranzen reproduzierbare Lagerung, die das gewünschte gleichmäßige Anliegen der Ankerenden an Gegenpolen oder Pestkontakten gewährleistet. Die muldenförmigen Gegenlagerflächen, die bevorzugt in zwei einander gegenüberliegende Wände innerhalb des Spulenkörpers eingeformt sind, werden beispielsweise während des Spritzvorganges des Spulenkörpers durch einen entsprechend geformten Einschub oder Stempel erzeugt. Die Tiefe der zylindermantdförmigen oder sphärischen Gegenlagerflachen ist dabei so gewählt, daß die Elastizität des Materials der Seitenwände des Spulenkörpers eine problemlose Entformung des Einschubes oder Stempels erlaubt.

Eine Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß an den Seitenwänden des oder der Anker Lagerflächen ausgebildet sind, welche sich an den Seitenwänden des Spulenkörpers als Gegenlagerflächen abstützen. Da sich der Anker hierdurch nicht mehr seitlich verschieben kann, erhält man eine sichere Lagerung.

Die zusätzlichen Lagerflächen an den Seitenwänden des Ankers sind z.B. kalottenförmig ausgebildet, berühren die Spulenkörperwand praktisch nur punktförmig und liefern damit keinen nennenswerten Beitrag zur Lagerreibung.

zur Erzielung größtmöglicher mechanischer Stabilität ist der Anker symmetrisch ausgebildet und in einer seiner Schwerachsen gelagert. Dabei ist vorgesehen, daß die Zylinderachse bzw. der Kugelmittelpunkt von Lager- und Gegenlagerfläche mit der Schwenkachse des Ankers zusamnienfallen. Der Anker kann damit eine reine Drehbewegung ausführen.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Lagerflächen als Lagerschultern ausgebildet und liegen an als Gegenlagerflächen ausgebildeten Gegenlagerschultern an, wobei das eine Schulternpaar ein Abheben des im Spulenkörperinnern gebildeten Hohlraums in der einen Richtung und das andere Schulternpaar in der Gegenrichtung durch Anlage begrenzt.

Diese Formgebung gewährleistet eine beidseitige Lage-,Q sicherung des Ankers in dessen Längsrichtung, ohne daß beim Spulenkörper hintergreifende Abschnitte vorhanden sind. Eine Entformung des Spulenkörpers ist hierbei auch bei relativ unelastischem Spulenkörperwerkstoff möglich, indem beispielsweise von beiden Stirnseiten des Spulen-,c körpers je ein Einschub eingeführt wird, die sich in Spulenkörpermitte treffen. Die mögliche Verwendung von duroplastischem Material führt zu Relais, die auch bei höheren Umgebungstemperaturen verwendbar und höher belastbar sind.

Eine Weiterbildung der Erfindung kann darin bestehen, daß die Lagerflächen des Ankers an wenigstens einem separaten Lagerteil vorzugsweise aus einem von dem Material des Ankers abweichenden Werkstoff ausgebildet sind. Das Lagerteil kann dabei durch partielle Ummantelung am Anker angeformt sein oder als separates Teil aus Isolierstoff den oder die Anker aufnehmen. Im zweiten Falle bietet sich die Möglichkeit, ein Mehrkontaktrelais zu schaffen, wobei zwischen beiden Ankern durch Dimensionierung des Lagerteils ausreichende Kriechstrecken realisierbar sind.

Bei derartigen Mehrkontaktrelais ist ferner ausreichende Synchronität in der Bewegung der beiden Anker erforderlich. Um diese sicherzustellen, ist das Lagerteil geteilt ausgebildet und mit Haltevorrichtungen für die daran mit Spiel angelenkten Anker versehen. Ebenso kann es zweckmäßig sein, daß das Lagerteil eine dem Anker entsprechen-

de Kontur aufweist und an seinen Seitenflächen je mit einem Anker belegt ist. Mit derartig geteilten Ankern oder Doppelankern erhält man an jedem Ankerende jeweils einen Brückenkontakt. Da sich um deren stromführende Kontaktbrücke ein Magnetfeld ausbildet, dessen Feldlinien im Kontaktbereich senkrecht zur Bewegungsrichtung der Kontaktbrücke verlaufen, erreicht man eine magnetische Blasung für einen während des Schaltvorganges auftretenden Lichtbogen.

Ferner ist vorgesehen, daß die Lagerflächen und die Gegenlagerflächen der Lagereinrichtung durch elastische Verformung der Spulenkörperwandungen oder des Ankers im Bereich der Lagereinrichtug um die Tiefe ihrer über-

l§ schneidung in ihre Betriebsstellung überführbar und dort in einer Rastverbindung in losem Spiel gehalten sind .

Die Tiefe der Überschneidung von Lagerfläche und Gegenlagerfläche ergibt sich aus der Elastizität des für Spulenkörper oder Lagereinrichtung verwendeten Materials, das z.B. thermo- oder duroplastischer Kunststoff sein kann. Das· lose Spiel der Lagerung gewährleistet dabei eine gleichmäßige Auflage der Ankerenden an Polschuhen oder Festkontakten. Sofern an den Ankerenden Mehrfachkontaktgabe erfolgt, z.B. bei Brückenkontakten, erlaubt das Spiel im Lager eine seitliche Kippbewegung, ein Auspendeln des Ankers, so daß auch dann sichere Kontaktgabe erfolgt, wenn bereits ein gewisser Kontaktverschleiß eingetreten ist.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung bestehen darin, daß an den einander gegenüberliegenden Seitenwänden des Spulekörpers je ein Steg ausgebildet ist, in welchen die Gegenlagerflächen eingeformt sind, daß die Stege in der durch die Schwenkbewegung der Längsachse des Ankers gebildeten Ebene einander gegenüberliegenden unteren und

AO

oberen Seitenwänden im Innern des Spulenkörpers ausgebildet sind und sich in dessen Längsrichtung erstrecken, und daß die Stege vom Mittelbereich des Spulenkörpers zu den Öffnungen des in seinem Innern gebildeten Hohlraums verjüngt ausgebildet sind.

Durch diese Maßnahmen erhält man eine Versteifung der Seitenwände des Spulenkörpers, wobei im Bereich der Stege zum Spuleninnenraum hin die für das Einführen des Ankers benötigte Elastizität erhalten bleibt. Eine elastische Materialverformung erfolgt beim Zusammenbau im wesentlichen also nur im Bereich der Stege. Für das Einführen des Ankers ist es dabei eine Erleichterung, daß die Stege verjüngt ausgebildet sind.

Der Spulenkörper kann außerdem Vertiefungen an den Außenseiten der Seitenwände aufweisen, welche von der den Sputokörper umgebenden Wicklungen freigehalten sind. Damit kann die Spulenwicklung keinen Drück auf die Lagereinrichtung ausüben, der sonst bei Wärmewirkung auftritt.

Schließlich bestehen Ausgestaltungen der Erfindung darin, daß die Lagereinrichtung zwischen zwei Ankern angeordnet ist und die Lagerflächen an einem separaten Lagerkörper ausgebildet sind, der in den inneren Enden der Anker gehalten ist, und daß der Lagerkörper als Stift ausgebildet ist, der durch einen Steg im Spulenkörper hindurch den einen Anker mit dem anderen Anker in Form einer einseitig festen Steckverbindung verbindet.

Man erhält damit ein besonders einfach aufgebautes Relais mit zwei Brückenkontakten. Die beiden Anker ziehen sich dabei gegenseitig an, so daß außer dem Stift aus Isolierstoff keine Befestigungsmittel erforderlich sind. Da der Stift mit einem Anker fest und mit dem anderen lose verbunden ist, ist auch hier toleranzausgleichendes Spiel

gegeben.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung verschiedener ' Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung. Darin zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Spulenkörper mit eingesetztem Anker entlang der Linie C-D von ■ Fig. 2;

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie A-B von Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform der Erfindung entlang der Linie

G-H von Fig. 4;

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie E-F von Fig. 3;

Fig. 5 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform der Erfindung entlang der Linie L-M von Fig. 6 für Doppelankeranordnungen;

Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie I-K von Fig. 5;

Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie N-O von Fig. 5;

Fig. 8 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform der Erfindung entlang der Linie R-S von Fig. 9 mit einem separaten Lagerkörper;

Fig. 9 einen Schnitt entlang der Linie P-Q von Fig. 8;

Fig. 10 einen Schnitt entlang der Linie T-U von Fig. 8;

Fig. 11 eine perspektivische Darstellung einer Lagerkörperhälfte; und

Fig. 12 einen Teilschnitt durch eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit einer weiteren Ausgestaltung einer Lagereinrichtung.

Gemäß Fig. 1 ist ein Anker 1 in einem aus Kunststoff bestehenden Spulenkörper 2 dadurch gehalten, daß am Anker 1 ballig ausgebildete und sich vom Anker 1 weg erstreckende Lagerrasten la und Ib in entsprechende Lagermulden 2a und 2b eingreifen, welche in den Spulenkörper 2 eingeformt sind. Auf diese Weise ist der Anker 1, der an seinen freien Enden 11 und 11" Kontaktflächen Ic und Id aufweist, um eine Achse χ schwenkbeweglich gelagert, so daß die Kontaktflächen Ic¹ und Id¹ mit nicht dargestellten Gegenkontakten zusammenwirken können. Der Spulenkörper 2 ist im Querschnitt rechteckig und besitzt in seinem Mittelbereich einen Hohlraum 12, der sich von der Stirnseite 13 des Spulenkörpers 2 durch diesen hindurch auf die gegenüberliegende Stirnseite 13' erstreckt und in den der Anker 1 eingesetzt ist.-

Der Ankerquerschnitt ist bei allen dargestellten Ausführungsformen jedoch nicht notwendigerweise rechteckig und ist von linken und rechten Seitenwänden 17, 18 sowie von unteren und oberen Seitenwänden 9 begrenzt. Den Seitenwänden 17, 18, 9 des Ankers 1 sind die inneren Seiten der Seitenwände 2e, 2k, 2f des Spulenkörpers 2 zugewandt. Die Seitenwände 2e, 2k und 2f umschließen im Spulenkörper einen Hohlraum 12, die die den Außendurchmesser der Seitenwände 2e und 2f überragenden Stirnseiten 13 und 13' als Spulenkörperflansche tragen.

Von der oberen und unteren Seitenwand 2f erstreckt sich je ein Steg 2c, 2d in den Hohlraum 12. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist der Steg 2c relativ zur Gesamtbreite der oberen Seitenwand 2f schmal ausgebildet. Das gleiche gilt für den Steg 2d,in dem ebenso wie in den Steg 2c die Lagermulden 2b beziehungsweise 2a eingeformt sind. Die

Außenseiten der oberen und unteren Seitenwände 2f weisen muldenförmige Vertiefungen 2g oder Aussparungen auf, wobei sich die Wandstärke der oberen und unteren Seitenwände 2f zum Mittelbereich hin verjüngt, wo die Stege 2d und 2c ausgebildet sind. Durch die Ausbildung der Vertiefungen 2g wird erreicht, daß auch dann eine gewisse Elastizität der Seitenwände 2f noch gegeben ist, wenn für den Spulenkörper ein relativ hartelastischer Kunststoff gewählt wird. Diese Elastizität ist jedoch für das Ein-

^Q setzen des Ankers 1 in den Hohlraum 12, also das Einführen der Lagerrasten la, Ib in die Lagermulden 2a und 2b erforderlich. Zur Erleichterung des Einsetzvorganges ist die Höhe der Stege 2c und 2d längs des Hohlraums 12, nicht gleichmäßig, sondern verjüngt sich von

jg dessen Mitte zu den Öffnungen 14 in den Stirnwänden 13. Dabei können die Stege 2c, 2d bereits vor Erreichen der Öffnungen 14 auf das normale Wandmaß auslaufen.

Die sich vom Mittelbereich 15 des Ankers 1 wegerstreckenden Arme 16 und 16' verjüngen sich ebenfalls zu deren Enden hin. Der Mittelbereich 15 weist die ballig ausgebildeten Lagerrasten la und Ib auf, welche sich bei dieser Ausführungsform über die gesamte Breite b des Ankers 1 von der linken Seitenwand 17 bis zu der rechten Seitenwand 18 erstrecken. Diese Lagerrasten la und Ib sind als zur Schwenkachse χ zylindrisch verlaufende Erhebungen einfach herstellbar und robust, so daß hier keine Gefahr eines Abbrechens besteht, wie bei Ankerzapfen. Bei der balligen oder kreissegmentförmigenAusbildung der Lagerrasten la, Ib der Ausführungsform gemäß Fig. 1 und Fig. 2 liegt der Krümmungsmittelpunkt auf der Schwenkachse χ. Eine entsprechende kreissegmentförmige Ausbildung weisen auch die Lagermulden 2a,,2b auf, die mit Hilfe eines entsprechenden Stempels herstellbar sind. Dabei ist zu beachten, daß beim Entfernen des Stempels oder Einschubes aus dem Hohlraum 12 eine ähnliche Rastwirkung durch die Elastizität der Seitenwände 2f auftritt wie

ι«

beim Einsetzen des Ankers 1 in den Hohlraum 12 durch das Einführen der Lagerrasten la, Ib in die Lagermulden 2a, 2b. Die Ankerlagerung gemäß Fig. 1 und 2 aus sich gegenüberliegenden Wölbungen oder Lagerrasten la, Ib am Anker 1 und dazu passenden Einformungen beziehungsweise Lagermulden 2a, 2b im Inneren des Spulenkörpers 2 ist deshalb so lose toleriert,daß der Anker 1 mindestens zwei begrenzte Freiheitsgrade besitzt. Dabei ist der eine begrenzte Freiheitsgrad in Drehrichtung um die Schwenkachse x und der andere in Kipprichtung um die Achse y, welche quer zu der Schwenkachse χ verläuft.

Sowohl die Wölbungen der Lagerrasten la und Ib als auch die Einformungen 2a und 2b sind formgebunden und somit präzise herstellbar. Damit bei der Herstellung des Spulenkörpers 2 eine Entfernung des Formstempels oder des Einschubes_;der die Einformungen 2a und 2b erwirkt, zerstörungsfrei möglich ist, müssen die Wandungen 2e und 2f entsprechend federnd nachgeben. Aus diesem Grunde sind die Stege 2c und 2d nicht nur relativ schmal sondern auch mittig angeordnet, wo also die Federung am größten ist. Außerdem gewähren die mittig angeordneten Stege 2c und 2d mit einer möglichen Pendelbewegung des Ankers 1 den begrenzten Freiheitsgrad in der y-Kipprichtung, wodurch ein Toleranzausgleich während einer Kontaktgabe der Ankerenden 11, II¹ mit den nicht dargestellten Gegenkontakten erreicht wird. Da die Relaisspule 5 mit unterschiedlicher mechanischer Spannung gewickelt wird und außerdem Temperaturschwankungen auftreten, muß dafür gesorgt werden, daß sich der dabei veränderliche Druck nicht auf die aus Lagerrasten la und Ib und Lagermulden 2a und 2b gebildeten Lagereinrichtungen überträgt. Aus diesem Grunde sind die Außenseiten der lagertragenden Wandungen 2e und 2f des Spulenkörpers 2 durch Vertiefungen oder Ausnehmungen 2g gegenüber der Spulenwicklung 5 freigelegt.

Gemäß Fig. 3 und Fig. 4 ist eine andere Ausführungsform

eines erfindungsgemäßen Relais dargestellt, das zentralsymmetrisch aufgebaut ist, so daß die Bezugszeichen auch für die unbezeichneten, jeweils symmetrisch angeordneten Teile gelten. Diese Ausführungsform zeigt ein bistabiles gepoltes Relais mit mindestens einem Dauermagnet 6, der vorzugsweise aus einem elektrisch isolierenden und zu einem Getter aktivierbaren Ferrit besteht und an dem Polschuhe 3 und 3¹ anliegen. An den Polschuhen befinden sich federnd befestigte Gegenkontakte 4 und 4¹, aus einem

^q abbrandfesten Stoff, z.B. Wolfram oder Silber-Cadmiumoxyd, die während des Schaltvorgangs als Vor- bzw. Nachkontakt dienen, sowie ein edelmetallischer Hauptkontakt z.B. aus Silber für im wesentlichen spannungsfreies Schalten und Führen des Laststromes, der dabei vom einen 5 zum anderen Ankerende fließt. Eine genauere Erläuterung der Wirkung dieser Kontakte ist in der EP-OS 80 100 371 beschrieben. Daraus ist auch erkennbar, daß die Ankerenden mit flächenhaften Kontakten mit den gegenüberliegenden Festkontakten zumindest in eine Linienberührung treten, was durch, das toleranzausgleichende Spiel in der Ankerlagerung gewährleistet ist. Natürlich darf das Lagerspiel auch nicht zu groß sein, weil sonst die Ansprechwerte des Relais zu weit streuen würden. Der so angeordnete Anker übernimmt die Funktion eines Brückenkontakts mit Doppelunterbrechung des Lastkreises.

Wie aus Fig. 3 ferner ersichtlich, besitzt der Anker 1 zwei Ankerarme 16a, 16a¹, die nicht symmetrisch sondern quer zur Ankerlängsachse etwas verschoben zusammengesetzt erscheinen. Durch diese Verschiebung entstehen an Unter- und Oberseite des Ankers 1 Lagerschultern 19a, 19b als Lagerflächen. Den Lagerschultern 19a, 19b gegenüberliegend sind entsprechend gegengeformte Gegenlagerschultern 20a, 20b in den Stegen 2¹C, 2'd ausgebildet. Dabei sind die Stege 2'c, 2'd ähnlich wie die Stege 2c,2d von Fig. vom Mittelbereich des Spulenkörpers zu der öffnung 14 verjüngt, doch bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 ent-

sprechend der zentralsymmetrischen Ausbildung jeweils nur auf einer Seite. Bei der Darstellung gemäß Fig. 3 ist der Steg 2'd auf der rechten Seite, während der Ankerarm 16a auf der linken Seite durch seine Versetzung eine zu der Achse des Hohlraums 12 parallele Fläche aufweist, die von der Gegenlagerschulter 20b bis zu dem freien Ende des Ankerarms 16a führt, wo die Kontaktfläche Ic mit dem federnden Gegenkontakt 4' zusammenwirkt. In gleicher Weise ist an der oberen Seitenwand 2'f der Steg 2'c mit der Gegenlagerschulter 20a ausgebildet, welche mit der Lagerschulter 19a des Ankers 1 zusammenwirkt und von welcher eine ebene Fläche des Ankers 1 zu dem Ende 11' des Ankerarms 16'a führt, wo die Kontaktfläche lc¹ mit dem federnden Gegenkontabt 4 zusammenwirkt.

Auch bei dieser Ausführungsform bilden die Lagerschultern 19a und 19b kleine Kreisbogensegmente von einem Kreis, dessen Mittelpunkt in der Schwenkachse und in der Kippachse liegt. Das gleiche gilt für die entsprechend geformten Gegenlagerschultern 20a und 20b, die an den Stegen 2'c und 2'd ausgeformt sind. Der Kreisbogenradius ist jedoch groß genug, daß auch dann, wenn der Anker in seiner Mittelstellung beim ümschaltvorgang zwischen zwei Kontakten steht, im Falle einer Erschütterung nicht von den Gegenlagerschultern abheben kann, sondern dort sicher gelagert ist. Dies bedeutet, daß der Anker 1 bei der Montage mit seinen als Lagerrasten wirkenden Lagerschultern ebenfalls in den Gegenlagerschultern einrastet.

Die Ankerarme 16a, 16'a reichen bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 durch die Öffnungen in einen Kontaktraum, der von einander gegenüberliegenden Polschuhen 3, 3¹ und einem Dauermagnet 6 umschlossen ist. In den Polschuhen 3, 3¹ sind die federnden Gegenkontakte 4 und 4^! so nebeneinander angeordnet, daß sie einer Kontaktfläche la, lc des Ankers gegenüberstehen. Durch die Kontakträume 21 wird der Hohlraum 12 abgeschlossen und kann auf Wunsch mit

einem Gas gefüllt werden. Von den Stirnflächen 13 erstrecken sich Stützwände 22 weg, welche einerseits als Schutzwände den Dauermagnet 6 und die Polschuhe 3, sowie die Kontakte 4 umgeben, als auch ein Relaisgehäuse 23 stirnseitig abstützen, während das Gehäuse 23 an der Oberseite von dem Spulenkörper 2 an den Stirnwänden 13 des Spulenkörpers 2 gestützt ist. Die Stützwände 22 sind bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 einstückig an den Spulenkörper 2 angeformt.

Gemäß Fig. 5 und 6 und 7 ist eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Relais mit jeweils zwei Schaltkreisen und somit zwei Ankern I¹, I¹¹ dargestellt. Um ein synchrones Schalten der beiden Anker I¹, I¹¹ zu erwirken, sind diese an einem, aus Isolierstoff bestehenden Lagerteil 7, dessen Lagerstelle gemäß den vorangestellten Beispielen ausgebildet ist, angelenkt. Zu diesem Zweck sind am Lagerteil 7 Zapfen 7a und 7b und 7c angeformt, die sich in entsprechende Vertiefungen l'a, l'b, l'c in den beiden Ankern I¹, I¹¹ erstrecken. Bei dieser Ausführungsform ist es erforderlich, daß zwischen den Vertiefungen l'a, l'c und den Zapfen 7a, 7c ein wesentlich größeres Lagerspiel vorhanden ist als zwischen der Vertiefung l'b und dem eigentlichen Lagerzapfen 7b.

Im wesentlichen genügen zwei solche Verbindungen, doch erhöhen drei solche Verbindungen die mechanische Lebensdauer.

Wie aus Fig. 6 ersichtlich sind die beiden Anker 1', I¹¹ in ihrer äußeren Kontur dem Lagerteil 7 entsprechend ausgebildet, so daß die beiden Anker 1', I¹¹ und das Lagerteil 7 in zusammengesetzter Form wie ein homogener Anker aussehen. An den Außenseiten 17' des Ankers I¹ und 18' des Ankers I¹' sind Lagerflächen 24 ausgebildet, welche die Anker 1', I¹¹ zueinander zusammendrücken. Es ist insbesondere bei zusammengesetzten Ankern sinnvoll, seitliche Kipplagerflächen vorzusehen, die sich an den

Seitenwänden 2'e und 2'k des Spulenkörpers als Gegenlagerflächen abstützen. Bei einer weiteren Ausführungsform können diese Gegenlagerflächen in Form von entsprechend geformten Mulden weitergebildet sein und ebenfalls eine entsprechende Rastverbindung für die Kipplager bilden, wie dies für die Schwenklager vorgesehen ist.

Gemäß Pig. 7 ist auch bei dieser Ausführungsform zur Erhöhung der Elastizität und Vermeidung einer Druck-IQ einwirkung der Wicklung auf das Lager eine Aussparung 2h in der oberen und unteren Seitenwand 2'f des Spulenkörpers 2 auf der Außenseite zur Wicklung hin eingeformt. Diese Aussparung ist hier im Querschnitt rechteckig ausgebildet.

In einer weiteren Ausführungsform gemäß den Fig. 8 bis ist ein Relais gezeigt, das ebenfalls in jeder Schaltstellung zwei Schaltkreise schließen kann. Dabei sind, wie Fig. 9 und 11 zeigen, die beiden Anker 10, 10' seitlieh mit je einem Lagerteil 7 über angeformte Zapfen 7'a, 7'b, die in entsprechenden Bohrungen 10a, 10a¹ eingreifen, mit toleranzausgleichendem Spiel gekoppelt. Das Lagerteil 7¹ besitzt sich gegenüberliegende Wölbungen 7¹C₁. die als Lagerrasten wirken, mit einem Steg 7'd verbunden sind und in den als Lagermulden 2a ausgebildeten Einformungen im Inneren des Spulenkörpers 2 den gesamten Anker 10, 10' lagern. Durch das Lagerspiel zwischen den Lagerzapfen 7'a und 7'b und den entsprechenden Bohrungen 10a und 10'a in den beiden Ankern 10, 10' sind begrenzte, toleranzausgleichende Freiheitsgrade sowohl der beiden Anker zueinander als auch gegenüber den jeweiligen Festkontakten 3a, 3a¹, 3b, 3b¹ gegeben. Dadurch erreicht man eine weitgehend synchrone Kontaktbetätigung in beiden Schaltkreisen und ausgeglichene Kontaktkräfte beiderseits des Ankers. Diese Art des Brückenkontakts hat gegenüber den vorher beschriebenen noch den Vorteil, daß die Kontaktbrücke senkrecht zu den magnetischen Flüssen verläuft, so

daß eine magnetische Blaswirkung auf einen während des Schaltvorgangs auftretenden Lichtbogen erfolgt. Da bei stromführenden Teilen auch auf Luft- und Kriechstrecken zu achten ist, werden die Lagerteile 7' mit zweiteilig dazwischen befindlichen, schräg verlaufenden Flächen 7'e zusammengesetzt, so daß der Anker insgesamt im wesentlichen aus vier Teilen gebildet wird, nämlich dem linken Anker 10 und dem rechten Anker 10 ', die durch zwei Lagerteile 7, 7¹ klammerartig durch die Zapfen 7'a, 7'b zusam-

IQ mengehalten werden. Die oben beschriebenen als Lagerrasten dienenden Wölbungen 7¹C sind an dem Lagerteil 7', 7¹¹ ausgebildet. Darüberhinaus kann jedes Lagerteil 7¹, 7¹¹ wie bei der Ausführungsform nach Fig. 6 ebenfalls Lagerflächen 24' aufweisen, so daß gleichzeitig mit

l§ einer Kipplagerung eine feste Verklammerung der beiden Anker 10, 10' durch den von den als Gegenlager wirkenden Seitenwänden auf die Lager 24' wirkenden Druck erreicht wird, der je nach Konstruktion und Wicklung auf Null reduziert werden kann.

Das Lagerteil 7 , 7¹, 7¹¹ kann aus einem anderen Material als der Anker selbst bestehen, so daß der Anker äußerst einfach herstellbar ist und nahezu alle funktionellen Formgebungen auf das Lagerteil konzentriert sein können.

- .

Eine weitere Ausführungsform ist in Fig. 12 dargestellt, wo eine Lagerwelle 8 aus isolierendem Stoff vorgesehen ist, die sich in Bohrungen 10b, IQb¹ der durch einen Steg 2m voneinander getrennten Ankern 10, 10' erstreckt. Die beiden Anker sind dabei durch den Steg 2m voneinander getrennt, ziehen sich aber magnetisch an, so daß eine Positionierung in einer Richtung durch Magnetkräfte erfolgt. Eine Begrenzung der Schwenkrichtung ergibt sich durch den kleinsten Abstand zwischen den Ankern 10 und 10' und den Seitenwänden 2e' des Spulenkörpers. Die Welle 8 kann dabei in einem Anker 10' im Preßsitz und im anderen Anker 10 mit losei:i Spiel gelagert sein.

7°

Leerseite -

Claims

PATENTANWALTSBÜRO

REGISTERED REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE

.PATENTANWÄLTE R.-A. KÜHNEN*, dipl.-inC. Hans Sauer W. LUDERSCHMIDT**, dr., dipl-chem.

P.-A. WACKER*, DIPL.-INC. DIPL.-WIRTSCH.-ING.

Fichtenstr. 5

8024 Deisenhofen 11 SA 03 01 3

\ Patentansprüche

\ (1 .J Relais mit wenigstens einem innerhalb eines Spulenkör-

5- pers gelagerten Anker, der mittels einer Lagerein-

I richtung mit wenigstens einer Lagerfläche an Gegenla-

ϊ gerflächen der Innenwand des Spulenkörpers gelagert

c 5 ist, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Spulen-3 körpers an mindestens einer von einander gegenüber-

jj liegenden Seiten des oder der Anker (1; 10, 10') bei

i zylindermantelförmigen Lagerflächen ein Steg (2c, 2d)

mit in diesem eingeformten, zylindermantelförmigen 10 Gegenlagerflächen (2a, 2b; 19a, 19b; 20a, 20b) vorgesehen ist und bei sphärischen Lagerflächen in die Spulenkörperwandung sphärische Gegenlagerflächen eingeformt sind.

15 2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Seitenwänden (17, 18," 17a, 18a) des oder der Anker (1) Lagerflächen (24) ausgebildet sind, welche sich an

BÜRO 6370 OBERURSEL** BÜRO 8050 FREISING* ZWEIGBÜRO 8390 PASSAU

LlNDENSTRASSEiO . SCHNEGGSTRASSE 3-5 LUDWIGSTRASSE 2

TEL. 06171/56849 TEL. 08161/62091 TEL. 0851/36616

TELEX 4186343 real d TELEX 526547 pawa d

-TELEGRAMMADRESSE PAWAMUC - POSTSCHECK MÜNCHEN 1360 52-802

den Seitenwänden (2e, 2k) des Spulenkörpers (2) als Gegenlagerflächen abstützen.

3. Relais nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet/ daß die Zylinderachse bzw. der Kugelmittelpunkt mit der Schwenkachse (x) zusammenfallen.

4. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 3/ dadurchgekennzeichnet/ daß die Lagerflächen (19a, 19b) als Lagerschultern ausgebildet sind und an als Gegenlagerflächen (20a, 20b) ausgebildeten Gegenlagerschultern anliegen, wobei das eine Schulternpaar ein Abheben längs des im Spulenkörperinnern gebildeten Hohlraums (12) in der einen Richtung und das andere Schulternpaar in der Gegenrichtung durch Anlage begrenzt.

5. Relais nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerflächen (la, Ib; 19a, 19b) des Ankers (1) an wenigstens einem separaten Lagerteil (7, 7¹) vorzugsweise aus einem von dem Material des Ankers (1) abweichenden Werkstoff ausgebildet sind .

6. Relais nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerteil (7, 7¹) geteilt ausgebildet ist und Haltevorrichtungen (7'a, 7'b) für daran mit Spiel angelenkte Anker (10, 10') vorgesehen sind.

7. Relais nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerteil (7, 7¹-) eine dem Anker entsprechende Kontur aufweist und an seinen Seitenflächen je mit einem Anker (I¹, I¹¹) belegt ist.

8. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerflächen (la, Ib; 19a, 19b) und die Gegenflächen (2a, 2b; 20a, 20b) der Lagereinrichtung (la, Ib; 2a, 2b; 19a, 19b; 20a,

2Ob) durch elastische Verformung der Spulenkörperwandungen oder des Ankers im Bereich der Lagereinrichtung um die Tiefe ihrer Überschneidung in ihre Betriebsstellung überführbar und dort in einer Rastverbindung in losem Spiel gehalten sind.

9. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 8/ dadurch

gekennzeichnet, daß an den einander gegenüberliegenden . Seitenwänden (2e, 2k, 2f) des Spulenkörpers (2) je ein Steg (2c, 2d) ausgebildet ist, in welchen die Gegenlagerflächen (2a, 2b) eingeformt sind.

10. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (2c, 2d) in der durch die Schwenkbewegung der Längsachse des Ankers (1) gebildeten Ebene an einander gegenüberliegenden unteren und oberen Seitenwänden (2f) im Innern des Spulenkörpers (2) ausgebildet sind und sich in dessen Längsrichtung erstrecken.

11. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege vom Mittelbereich des Spulenkörpers zu den Öffnungen (14) des in seinem Innern gebildeten Hohlraumes (12) verjüngt ausgebildet sind.

12. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenkörper (2) Vertiefungen (2g,2h) an den Außenseiten der Seitenwände (2e, 2k, . 2f) aufweist, welche von der den Spulenkörper (2) umgebenden Wicklungen (5) freigehalten sind.

13. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagereinrichtung (8, 2m) zwisehen zwei Ankern (10, 10") angeordnet ist und die Lagerflächen an einem separaten Lagerkörper (8) ausgebildet sind, der in den inneren Enden der Anker

1 (10, 10') gehalten ist.

14. Relais nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß

der Lagerkörper (8) als Stift ausgebildet ist, der 5 durch einen Steg (2m) im Spulenkörper (2) hindurch den einen Anker (10) mit dem anderen Anker (1O¹) in Form einer einseitig festen Steckverbindung verbindet.