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Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais.
Zusammenfassung der Erfindung
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Die deutsche Patentanmeldung DD-A-120321 beschreibt einen
Relaisaufbau, bei dem eine Wicklungsspule auf einer
klemmentragenden Basisplatte aufgebaut ist. Aufgabe der vorliegenden
Erfindung ist es, eine Relaiskonstruktion anzugeben, bei der
Spule und Basisplatte in einem einhubigen Vorgang zusammengebaut
werden können.
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Diese und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der
vorliegenden Erfindung werden deutlicher aus der folgenden, auf die
beiliegenden Zeichnungen Bezug nehmenden Beschreibung.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Fig. 1 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung eines die
Erfindung verkörpernden polarisierten Relais;
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Fig. 2 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung des
polarisierten Relais der Fig. 1 bei einem Zwischenschritt des
Zusammenbaus;
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Fig. 3 eine perspektivische Darstellung zur Erläuterung eines
Spulenaufbaues auf einer klemmentragenden Basisplatte nach
Zusammenbau des polarisierten Relais der Fig. 4, wobei einige
Teile der besseren Klarheit halber weggelassen sind; und
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Fig. 4 eine Seitenansicht des polarisierten Relais im
zusammengebauten Zustand, wobei einige Teile weggelassen sind.
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Fig. 1 und 2 zeigen eine Spule 30 mit einer Wicklung 14 und einem
Kragen 31, an dem ein Anschlußstift 32 zum Ausleiten eines
Wicklungsleiters vorgesehen ist. Ein vorderer Kragen 33 ist mit
zwei Führungsvorsprüngen 34a und 34b versehen, die in gleicher
Höhe liegen. Die beiden Führungsvorsprünge haben einen L-förmigen
Aufbau mit einem vertikal abstehenden Ohr. In ein rechteckiges
Durchgangsloch 35 ist ein stangenförmiger Eisenkern 13 mit einem
Kopf oder freien Ende 13a eingeführt. Wenn der stangenförmige
Eisenkern 13 in die Bohrung 35 der Spule 30 eingeführt ist, liegt
der Kopfteil 13a an der äußeren Oberfläche des Kragens 33 an und
steht aus letzterem vor, während das andere Ende 13b im Paßsitz
in einem Durchgangsloch 18 sitzt, das in einer nach oben
stehenden Wand 17 am hinteren Ende des Jochkörpers 16 des Jochs
15 vorgesehen ist, siehe Fig. 4. In diesem Zustand erstreckt sich
der Jochkörper 16 parallel zu der mit der Spule 14 gewickelten
Eisenkernstange 13. Gegenüber dem Ende des Jochkörpers 16, an dem
die nach oben stehende Wand 17 ausgebildet ist, sind die zwei
oben erwähnten, nach oben stehenden entgegengesetzten Polplatten
19a und 19b ausgebildet, die durch Aufwärtsbiegen der seitlichen
Arme des insgesamt T-förmigen Jochkörpers 16 realisiert werden
können. Der Kopf oder das freie Ende 13a des stangenförmigen
Eisenkerns 13 sitzt in der Mitte zwischen den nach oben stehenden
Polplatten 19a und 19b, wodurch die Luft- oder Arbeitsspalte 20a
und 20b zwischen der inneren Oberfläche der nach oben stehenden
Polplatte 19a und einer Seitenfläche des Kernendes 13a einerseits
und zwischen der inneren Oberfläche der nach oben stehenden
Platte 19b und der anderen Seitenfläche des Endes 13a
andererseits begrenzt werden. Der bewegliche Block 23 besteht aus dem
Permanentmagneten 21 und den zwei magnetischen Seitenplatten
(Polstücken) 22a und 22b, zwischen die der Permanentmagnet 21
eingefügt ist; seine Magnetisierungsachse verläuft senkrecht zu
den Platten 23a und 23b. Der so zusammengefügte bewegliche Block
23 hat von oben gesehen eine insgesamt C-förmige Konfiguration
und wird durch einen insgesamt mit 26 bezeichneten rahmenförmigen
Halter zusammengehalten, derart, daß die unteren Teile der
magnetischen Seiten- oder Polplatten 22a und 22b nach außen vom
Halter 26 nach hinten freiliegen, siehe Fig. 2. Der rahmenförmige
Halter 26 weist Arme 24a und 24b auf, die an seinem oberen Ende
ausgebildet sind und sich jeweils in seitlicher Richtung
erstrecken. Diese Arme 24a und 24b haben jeweils untere Kanten
mit Einkerbungen 25a und 25b. Wenn die Arme 24a und 24b gleitend
beweglich in die L-förmigen Führungsvorsprünge 34a und 34b des
vorderen Kragens 33 der Spule 33 eingesetzt werden, liegen die
Magnetpolstücke 22a und 22b des beweglichen Blockes 26 beweglich
innerhalb der Luftspalte 22a und 22b, die zwischen dem Kernende
13 und den nach oben stehenden entgegengesetzten Magnetplatten
19a bzw. 19b liegen. In diesem Zustand liegen die beweglichen
Kontaktplatten oder -stangen 50a und 50b der
Relais-Kontaktmechanismen 49a und 49b in den Einkerbungen 25a bzw. 25b der Arme 24a
und 24b des Halterahmens 26. Auf der insgesamt mit 39
bezeichneten Relaisstruktur befindet sich ein Deckel 38.
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Anhand der Fig. 3 und 4, in denen einige Bauteile wie
Anschlußstifte, Kerne und andere der besseren Übersicht halber
weggelassen sind, wird die Art und Weise beschrieben, in der die
Spulenanordnung 30 mit einer klemmentragenden Basisplatte 37
verbunden wird. Auf der oberen Oberfläche 37a der
klemmentragenden Basisplatte 37 ist ein Eingriffsvorsprung 40 mit einer
Verriegelungsöffnung 40a an einer Stelle näher an der vorderen
Kante der Basisplatte 37 ausgebildet, wie in den Fig. 3 und 4
gezeigt. Die Verriegelungshalterung oder -öffnung 40a hat zwar
im gezeigten Ausführungsbeispiel eine länglich-rechteckige Form,
die Form der Öffnung 40a kann aber entsprechend der Form noch zu
beschreibender flexibler Verriegelungsglieder 43 und 44
abgewandelt werden. In der hinteren Kante der Basisplatte 40 sind an
beiden Seiten zwei klauenförmige abgesetzte Teile 41a und 41b
ausgebildet, wobei zwischen den seitlich abgesetzten Teilen 41a
und 41b ein mittlerer abgesetzter Teil 42 vorgesehen ist. Der
vordere Kragen 33 hat zwei flexible oder verformbare Vorsprünge
43 und 44, die am unteren Ende ausgebildet und parallel
zueinander nach vorn vorstehen. Die flexiblen Vorsprünge 43 und 44
haben freie Enden mit abgeschrägten Seitenflächen 43a und 44a,
die so zu den Spitzen verjüngt sind, daß sich Anschlagflächen 43b
bzw. 44b bilden. Andererseits ist der untere Teil des hinteren
Kragens 31 einstückig mit einem Klemmenhalter 31a ausgebildet,
in dem abgesetzte Halteteile 45 auf beiden Seiten ausgebildet
sind; eine Ausnehmung 46 befindet sich an einem mittleren
Bodenteil des Kragens 31, wie in Fig. 3 gezeigt.
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Es sei nun der Abstand zwischen den beiden flexiblen Vorsprüngen
43 und 44 mit A, ihre Dicke mit B, die Breite der
Verriegelungshalterung 40b des Eingriffsvorsprunges mit A', und die Höhe der
Öffnung 40a mit B' bezeichnet, wie in Fig. 3 gezeigt. Ferner sei
mit C der Abstand zwischen der Höhe des abgesetzten Teils 45 und
der oberen Oberfläche der Ausnehmung 46 und mit C die Dicke des
klauenförmigen abgesetzten Teiles 41a, 41b bezeichnet. Diese
Abmessungen A, B, A', B', C und C' werden dann so gewählt, daß
sie folgende Bedingungen erfüllen:
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A ≤ A'
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B ≤ B'
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C ≤ C'
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Unter diesen Bedingungen wird die Spulenanordnung 30 mit der
klemmen- (stift-)tragenden Basisplatte 47 zusammengebaut, indem
die Spulenanordnung 30 in Gleitkontakt mit der oberen Oberfläche
37a der stifttragenden Basisplatte 30 so bewegt wird, daß die
flexiblen Vorsprünge 43 und 44 durch die Verriegelungsöffnungen
40a eingeführt werden, wobei die klauenförmigen versetzten Teile
41a und 41b komplementär jeweils mit den tragenden abgesetzten
Teilen 45 in Eingriff gebracht werden, und daß der mittlere
Vorsprung 42 in die Ausnehmung 46 eingeführt wird. Wenn die
flexiblen Vorsprünge 43 und 44 in die Verriegelungsöffnung 40a
eingeführt werden, liegen die abgeschrägten Oberflächen 43a und
44a an beiden seitlichen inneren Oberflächen des
Eingriffsvorsprunges 40 an, so daß sie zueinander federnd deformiert werden.
Nach
Durchtritt durch die Öffnung 40a kehren die Vorsprünge 43 und 44 wegen
ihrer Elastizität in den ursprünglichen Zustand zurück. Die
Anschläge 43a und 43b liegen dann eng am Vorsprung 40 an, so daß
der Eingriff zwischen den klauenförmigen Absätzen 41a und 41b und
den tragenden Absätzen 45 einerseits und zwischen dem mittleren
Vorsprung 42 und der Ausnehmung 46 andererseits aufrecht erhalten
wird, wodurch die Spulenanordnung 30 einteilig und fest mit der
klemmentragenden Basisplatte 37 verbunden ist. Dieser Zusammenbau
kann in wesentlich vereinfachter Weise ohne Fehler in einem
einzigen Hub durchgeführt werden. Zusätzlich läßt sich eine sehr
genaue Positionierung der Spulenanordnung 30 und der Basisplatte
37 erreichen. Mit 32 und 47 sind Anschlußstifte bezeichnet, an
die mittels Löten oder dergleichen die Anschlußleiter 30a und 30b
der auf die Spule gewickelten Wicklung angeschlossen sind. Ein
Kontaktmechanismus 48 enthält bewegliche und feststehende
Kontakte.
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Bei bekannten elektromagnetischen Relais ist es üblich, den
Wicklungs-Anschlußstift in der stifttragenden Basisplatte 37 zu
verankern. Dagegen ist bei der gezeigten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung der Wicklungsanschlußstift 47 am
Klemmenhalter 31a befestigt, der einstückig mit dem Kragen 31 der
Spulenanordnung 30 ausgeführt ist. Der Grund hierfür wird
nachstehend erläutert. Falls der Wicklungsanschlußstift wie bei
herkömmlichen elektromagnetischen Relais üblich, in der
Basisplatte 37 verankert wird, kann der Wicklungsleiter 30b mit dem
Wicklungsanschlußstift 32 durch Löten oder dergleichen erst
verbunden werden, wenn die Spulenanordnung an der Basisplatte 37
befestigt ist. Infolgedessen ist es schwierig, die komplizierte
Arbeit des Verbindens des Wicklungsleiters 30b mit dem
Anschlußstift 32 durch Löten in einem eng begrenzten oder schmalen Raum
auszuführen, was zu Schwierigkeiten hinsichtlich des Zusammenbaus
des Relais führt, insbesondere beim Verbinden des Leiters mit der
Klemme. Dagegen läßt sich bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel
der Erfindung das Anlöten des Wicklungsleiters an die Klemme 32
ausführen, bevor die Spulenanordnung 30 auf der Basisplatte 37
befestigt wird, weil der Wicklungsanschlußstift 32 auf dem
Klemmenhalter 31 befestigt ist, der im Kragen 31 der Spule 30
ausgebildet ist. Somit kann der Wicklungsleiter sehr einfach mit
dem zugehörigen Klemmenstift verbunden werden, weil zum Löten ein
verhältnismäßig großer Raum zur Verfügung steht.
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Zusätzlich erhöht die Verankerung des Wicklungsanschlußstiftes
32 im Klemmenhalter 31a die Steifigkeit des befestigten
Anschlußstiftes 32. Dies sei im folgenden erläutert. Die Dicke der
klemmentragenden Basisplatte 37 sei mit H' und die des
Klemmenhalters 31a mit H bezeichnet. Dann kann eine ausreichende
Steifigkeit sichergestellt werden, wenn die Abmessungen so
gewählt werden, daß H > H'. Der Grund ist aus Fig. 4 klar
ersichtlich. Da die obere Oberfläche 31b des Klemmenhalters 31a
höher sein muß als die obere Oberfläche 37a der Basisplatte 37,
damit der mittlere Vorsprung 42 in die Ausnehmung 46 eingeführt
werden kann, läßt sich die Bedingung H > H' leicht realisieren.
Es wird dann ersichtlich, daß die Steifigkeit des
Wicklungsanschlußstiftes 32, der im Klemmenhalterteil 31a größerer Dicke
H verankert ist, im Vergleich zu einem in einer Basisplatte
geringere Dicke H' verankerten Wicklungsanschlußstift größer ist.