DE3808388A1 - Verfahren und vorrichtung zur beeinflussung von eigenschaften elektromagnetischen relais, insbesondere klappankerrelais fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beeinflussung von Eigenschaften elektromagnetischer Relais, insbesondere Klappankerrelais für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung zur Beeinflussung von Eigenschaften elektromagnetischer Relais, insbesondere Klappankerrelais für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Anspruchs 12.

Derartige Verfahren und Vorrichtungen werden benutzt, um insbesondere bei der Fertigung von elektromagnetischen Relais, diejenigen Relais nachjustieren zu können, deren Eigenschaften aufgrund von Toleranzen der einzelnen Bauteile des Relais oder aufgrund von Ungenauigkeiten beim Fertigungsablauf außerhalb vorgegebener Grenzen liegen. Der so entstandene Ausschuß an Relais kann im Einzelfall nennenswerte Anteile an den insgesamt gefertigten Relais betragen. Die Kosten für die Justage der Relais, die zum Ausschuß gehören, können beträchtlich sein.

Aus der DE-PS 32 40 184 ist ein elektromagnetisches Relais vorbekannt, bei dem ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung benutzt werden können. Bei dem elektromagnetischen Relais der DE-PS 32 40 184 handelt es sich um ein sogenanntes Zungenrelais, dessen Zungenanker als Blattfeder ausgebildet ist. Die Blattfeder ist an ihrem einen Ende am Spulenkörper befestigt und an ihrem anderen Ende zwischen zwei Gegenpolblechen federnd angeordnet. Das andere Ende der Blattfeder kann aufgrund der elektromagnetischen Kraftwirkung einer Spule gegen die Federkraft der Blattfeder mit den Gegenpolblechen, die zugleich als Festkontakte des Relais wirken, in elektrischen Kontakt gebracht werden. Zur Justage der Lage der Blattfeder mittig zwischen den Gegenpolblechen kann ein Abschnitt der Blattfeder mit Laserimpulsen bestrahlt werden, um den Zungenanker zu deformieren.

Das in der DE-PS 32 40 184 beschriebene Verfahren hat jedoch Nachteile, denn es ist in der dort beschriebenen Form nur für Zungenankerrelais verwendbar, bei denen die Stellung des Zungenankers relativ zu den Gegenpolblechen als Eigenschaft des elektromagnetischen Relais zu justieren ist. Bei anderen Relaisbauformen, wie z. B. bei Klappankerrelais ist die Lage der elektromechanischen Teile zueinander und damit der Abstand von Anker und Kontakten üblicherweise durch Anschläge und andere konstruktive Maßnahmen vorgegeben. Bei derartigen Relais ist zumeist eine Schraubenzugfeder vorgesehen, die den Anker bei nicht stromdurchflossener Spule in einer Ruhestellung hält und gegen deren Federkraft der Anker bei stromdurchflossener Spule angezogen wird, um entsprechende Relaiskontakte zu schließen.

Weiterhin müssen bei dem Verfahren nach der DE-PS 32 40 184 die Abstände der Ankerzunge von den Gegenpolblechen gemessen werden, was im montierten Zustand des Relais schwierig, zeit- und kostenaufwendig ist. Bei anderen Relaisbauformen, wie z. B. Klappankerrelais werden zur Prüfung der Einhaltung elektromechanischer Toleranzen, Spannungen wie z. B. die Anzugsspannung, die Durchzugsspannung und die Abfallspannung gemessen, die an der Relaisspule anliegen. Die gemessenen Spannungswerte müssen innerhalb vorgegebener Grenzwerte liegen.

Wie die Justage des Relais angepaßt an die Taktzeiten einer Großserienfertigung mit dem beschriebenen Verfahren erfolgen soll, ist in der DE-PS 32 40 184 nicht beschrieben.

Aus der DE-OS 29 18 100 ist ein Verfahren zum automatischen Justieren in der Feinwerktechnik vorbekannt, bei dem die Kontaktkraft und der Kontaktweg von Kontaktfedern durch Deformation mittels Laserstrahlung beeinflußt werden. Dort ist jedoch nicht beschrieben, wie die Beeinflussung der Kontaktkraft erfolgen soll. Die Anwendung auf Relais, insbesondere auf Klappankerrelais und die Eigenschaften, von welchen die Beeinflussung der Kontaktkraft und des Kontaktweges abhängig sein soll, sind nicht beschrieben.

Die Erfindung hat die Aufgabe, das vorbekannte Verfahren und die vorbekannte Vorrichtung dahingehend zu verbessern, daß es für nahezu alle Relaisbauformen anwendbar ist, daß die Beeinflussung der Eigenschaften nur abhängig von einfach meßbaren Eigenschaften des Relais erfolgt und daß es bei Großserienfertigung einfach und kostengünstig angewendet werden kann.

Diese Aufgabe wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst, daß elektromechanische Eigenschaften des Relais ermittelt werden, daß Steuergrößen für die Wärmequelle aus vorgegebenen Kenngrößen des Relais errechnet werden und daß die federelastischen Eigenschaften einer Feder des Relais beeinflußt werden.

Dadurch, daß als Eigenschaften des Relais dessen elektromechanische Eigenschaften ermittelt werden, ist die Messung bzw. Ermittlung dieser Eigenschaften gegenüber dem Vorbekannten vereinfacht, denn im allgemeinen genügt die Messung elektrischer Größen wie Spannung, Strom oder Widerstand für die Ermittlung der elektromechanischen Eigenschaften.

Dadurch, daß die Steuergrößen für die Wärmequelle zusätzlich zum Vorbekannten aus vorgegebenen Kenngrößen des Relais errechnet werden, können die Steuergrößen für die Wärmequelle genauer für das jeweils verwendete Relais eingestellt werden. Das Ergebnis der Beeinflussung der elektromechanischen Eigenschaften entspricht dadurch häufiger als beim Vorbekannten dem gewünschten Ergebnis. Das heißt, die elektromagnetischen Eigenschaften des elektromagnetischen Relais werden nach deren Beeinflussung häufiger als beim Vorbekannten innerhalb der vorgegebenen Grenzwerte liegen. Das Verfahren ist dadurch auch für verschiedene Relais mit z. B. unterschiedlichen Federtypen oder Federkonstanten verwendbar.

Dadurch, daß beim erfindungsgemäßen Verfahren im Gegensatz zum Vorbekannten die federelastischen Eigenschaften der Feder des Relais beeinflußt werden, ist im wesentlichen die Rückstellkraft der Feder und nicht ihrer äußeren Abmessungen oder ihrer Lage relativ zu anderen Relaisbauteilen veränderbar. Durch die Veränderung der Rückstellkraft der Feder können die elektromechanischen Eigenschaften des Relais derart verändert werden, daß nach Wärmebehandlung der Feder mit der Wärmequelle die elektromechanischen Eigenschaften innerhalb der vorgegebenen Grenzwerte liegen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens gehen aus den auf den Anspruch 1 rückbezogenen Unteransprüchen hervor.

Es ist vorteilhaft, daß die federelastischen Eigenschaften der Feder, insbesondere deren Federkonstante, derart gewählt werden, daß sie vor der Wärmebehandlung durch die Wärmequelle größer sind als die gewünschten federelastischen Eigenschaften. Dabei sind als gewünschte federelastischen Eigenschaften die Eigenschaften zu verstehen, bei denen die zumindest teilweise von den federelastischen Eigenschaften abhängenden elektromechanischen Eigenschaften des Relais innerhalb der vorgegebenen Grenzwerte liegen. Durch diese Maßnahme ist eine Veränderung der federelastischen Eigenschaften der Feder nur in eine Richtung erforderlich, so daß häufig allein die Wärmebehandlung der Feder mit der Wärmequelle zur gewünschten Veränderung der elektromechanischen Eigenschaften des Relais führt.

In diesem Zusammenhang ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die federelastischen Eigenschaften der Feder, insbesondere deren Federkonstante, durch die Wärmebehandlung durch die Wärmequelle verringert werden, weil so die Beeinflussung der federelastischen Eigenschaften allein durch Wärmebehandlung der Feder ohne weitere Maßnahmen möglich ist.

Es ist vorteilhaft, als Feder eine Schraubenzugfeder des Relais zu verwenden. Derartige Schraubenzugfedern werden z. B. in Klappankerrelais benutzt. Derartige Schraubenzugfedern liegen üblicherweise frei zugänglich auf dem Joch des Relais auf, so daß die Wärmebehandlung der Schraubenzugfeder durch die Wärmequelle ohne zusätzliche Maßnahme einfach möglich ist.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn die ermittelten elektromechanischen Eigenschaften die Anzugsspannung und/oder die Durchzugsspannung und/oder die Abfallspannung des Relais sind, denn die Werte dieser Spannungen sind zumindest teilweise von den federelastischen Eigenschaften der Feder des Relais abhängig. Die Beeinflussung dieser elektromechanischer Eigenschaften ist durch Wärmebehandlung der Feder mit der Wärmequelle möglich. Es müssen hierzu nur Spannungen an der stromdurchflossenen Spule des elektromagnetischen Relais gemessen werden.

Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn die Steuergrößen für die Wärmequelle die von der Wärmequelle erzeugte Wärmemenge und/oder die Position der Wärmequelle relativ zum Relais sind. Die Wärmemenge der Wärmequelle ist häufig allein durch elektrische Mittel möglich. Wählt man als Steuergröße für die Wärmequelle die Postition der Wärmequelle relativ zum Relais, so kann gezielt nur die Feder des Relais oder Teile der Feder wärmebehandelt werden.

Als vorgegebene Kenngrößen des Relais kann man die Betriebs­ bzw. die Nennspannung und/oder die Federkonstante der unbelichteten Feder und/oder die Maße der Feder und/oder die Anordnung der Feder am Relais und/oder mathematische Beziehungen zwischen den Kenngrößen und/oder Eigenschaften und/oder Steuergrößen wählen. Gibt man als Kenngröße die Betriebs- bzw. Nennspannung des Relais vor, so ist es möglich, in einer Vorrichtung die elektromechanischen Eigenschaften von Relais unterschiedlicher Betriebs- bzw. Nennspannungen zu beeinflussen. Zur Berechnung der Steuergrößen für die Wärmequelle ist die Vorgabe der Federkonstante der unbelichteten Feder vorteilhaft. Durch Vorgabe der Masse der Feder und/oder der Anordnung der Feder am Relais kann die Position der Wärmequelle relativ zum Relais vorteilhaft berechnet werden, so daß ein Großteil der von der Wärmequelle erzeugten Wärme zur Veränderung der federelastischen Eigenschaften der Feder dient. Empirisch oder deduktiv ermittelte mathematische Beziehungen zwischen den Kenngrößen und/oder Eigenschaften und/oder Steuergrößen helfen zusätzlich die Steuergrößen für die Wärmequelle den ermittelten elektromechanischen Eigenschaften des Relais und z. B. der vorgegebenen Federkonstante der unbelichteten Feder anzupassen.

Bei Belichtung einer Schraubenzugfeder des Relais ist es besonders vorteilhaft, wenn die vorgegebenen Kenngrößen des Relais die Zahl der Windungen und/oder die Lage der Windungen der Schraubenzugfeder sind. Bei einer Schraubenzugfeder können häufig nur die Windungen der Feder mit der Wärmequelle behandelt werden. Da die Schraubenzugfeder am Relais montiert ist, ist sie häufig nicht mehr von allen Seiten zugänglich, so daß für die Aufbringung der Wärme auf die Federwindungen nur noch geringe Toleranzen zulässig sind. Hierzu ist die Vorgabe der Zahl der Windungen bzw. der Lage der Windung der Schraubenzugfeder im Hinblick auf eine effektive und damit schnelle Beeinflussung der federelastischen Eigenschaften der Schraubenzugfeder vorteilhaft.

Es können einzelne Bereiche der Feder von der Wärmequelle behandelt werden, weil sich in diesen Federbereichen dann die federelastischen Eigenschaften derart ändern können, daß die Änderung der federelastischen Eigenschaften der gesamten Feder im Hinblick auf die gewünschte Beeinflussung der elektromechanischen Eigenschaften des Relais ausreicht.

Bei Verwendung einer Schraubenzugfeder ist es dann vorteilhaft, nur einzelne oder mehrere einzelne Windungen der Schraubenzugfeder zu belichten.

Man kann zusätzlich abschließend eine Kontrolle der elektromechanischen Eigenschaften des Relais durchführen, um zu überprüfen, ob nach der Wärmebehandlung der Feder durch die Wärmequelle die elektromechanischen Eigenschaften innerhalb der vorgegebenen Grenzwerte liegen.

Die eingangs gestellte Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch gelöst, daß die Meßeinrichtung ein oder mehrere Spannungsmesser aufweist und daß eine Recheneinrichtung zum Errechnen von Steuergrößen für die Wärmequelle aus vorgegebenen Kenngrößen des Relais vorgesehen ist.

Dadurch, daß als Meßeinrichtungen Spannungsmesser verwendet werden, ist gegenüber dem Vorbekannten die Ermittlung der Eigenschaften des jeweiligen Relais vereinfacht. Elektrische Spannungen sind einfach elektrisch meßbar und das Meßergebnis ist zuverlässig.

Dadurch, daß eine Recheneinrichtung zum Errechnen von Steuergrößen für die Wärmequelle aus vorgegebenen Kenngrößen des Relais vorgesehen ist, können die ermittelten Eigenschaften miteinander und mit vorgegebenen Kenngrößen des Relais verknüpft werden, um die Steuergröße für die Wärmequelle möglichst genau dem jeweiligen Relais anzupassen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung gehen aus den auf Anspruch 12 rückbezogenen Unteransprüchen hervor.

Es ist vorteilhaft eine Eingabeeinrichtung zur Eingabe von Kenngrößen des Relais vorzusehen, weil durch diese Eingabeeinrichtung z. B. eine Änderung der Kenngrößen des Relais einfach möglich ist. Bei der Eingabeeinrichtung kann es sich z. B. um eine Tastatur ähnlich einer Schreibmaschinentastatur handeln.

Es ist weiterhin vorteilhaft, eine Anzeigeeinrichtung zur Anzeige von Meßwerten der Meßeinrichtung und/oder von eingegebenen Kenngrößen und/oder von Steuergrößen für die Wärmequelle vorzusehen, denn mit dieser Anzeigeeinrichtung ist es dem Bediener der erfindungsgemäßen Vorrichtung möglich, den Ablauf der Beeinflussung der elektromechanischen Eigenschaften des Relais zu beobachten und zu überwachen.

Es ist besonders vorteilhaft, als Wärmequelle einen Laser zu verwenden, der ein Laserlichtbündel aussendet, das auf die Oberfläche der Feder auftritt und dadurch auf der Oberfläche der Feder Wärme erzeugt. Die vom Laser erzeugte Wärme ist einfach elektrisch steuerbar.

Man kann als Laser Feststofflaser, insbesondere ND-YAG-Laser, d. h., Neodym-Ytrium-Aluminium-Garnet-Laser verwenden. Es ist auch die Verwendung von Gaslasern, insbesondere von Helium-Neon- oder Kohlendioxydlasern, möglich.

Insbesondere der Feststofflaser kann vorteilhaft impulsbetrieben werden, wobei die Pulsdauer und der zeitliche Abstand der Pulse vorteilhaft der Positionierung des Laserlichtbündels auf der Feder, insbesondere auf den Windungen einer Schraubenzugfeder, angepaßt werden kann. Gaslaser können kontinuierlich betrieben werden.

Man kann als Positioniereinrichtung eine Einrichtung zur Veränderung von Richtung und/oder Orientierung der Wärmequelle relativ zum ortsfest angeordneten Relais vorsehen. In diesem Zusammenhang kann entweder die Einrichtung den Laser in mindestens einer Raumrichtung verschwenken. Besonders vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang eine Positioniereinrichtung vorzusehen, die ein optisches Ablenksystem ist. Dieses optische Ablenksystem beeinflußt bei ortsfest angeordnetem Laser durch Ablenkung des Laserlichtbündels allein die Lage des Laserlichtbündels relativ zum Relais. Diese Beeinflussung der Lage des Laserlichtbündels kann insbesondere aufgrund der praktisch nicht vorhandenen Masse des Lichtstrahls ausgesprochen schnell erfolgen. Als optische Ablenksysteme kommen hier Systeme mit mindestens einem Spiegel oder mindestens einer Linse in Frage, wobei die Verwendung eines Linsenablenksystems den zusätzlichen Vorteil bietet, daß mit dieser Linse sowohl die Ablenkung des Laserlichtbündels als auch dessen Fokussierung erfolgen kann.

Die Positioniereinrichtung kann auch eine Einrichtung zur Veränderung von Lage und/oder Orientierung des Relais relativ zur ortsfest angeordneten Wärmequelle sein. In diesem Zusammenhang kann die Positioniereinrichtung eine in Richtung mindestens einer Raumachse verschiebbare Ebene sein, auf der das Relais befestigt ist. Diese Ebene kann z. B. ein, insbesondere mit Schrittmotoren angetriebener Kreuztisch sein.

Aufgrund der Komplexität der Vorrichtungsteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung und der mehrfachen Wechselwirkungen zwischen den einzelnen Vorrichtungsteilen ist es zur Vereinfachung der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorteilhaft, die Meßeinrichtung und/oder die Steuereinrichtung und/oder die Recheneinrichtung und/oder die Eingabeeinrichtung und/oder die Anzeigeeinrichtung als Teile eines Microrechnersystems auszubilden.

Man kann auch als Wärmequelle einen Gasbrenner oder eine Induktionsschweißeinrichtung verwenden.

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung haben also gegenüber dem Vorbekannten den Vorteil, daß die Beeinflussung der elektromechanischen Eigenschaften des elektromagnetischen Relais berührungslos und ohne Krafteinwirkung erfolgt. Auch mit Werkzeugen schwer zugängliche Stellen des Relais, wie z. B. eine versteckt angeordnete Feder kann durch die Wärmequelle behandelt werden. Die Beeinflussung der elektromechanischen Eigenschaften erfolgt sauber, umweltfreundlich und ohne Lärmbelästigung. Das erfindungsgemäße Verfahren ist durch ein Microrechnersystem einfach und kostengünstig steuerbar. Die Qualität der durch das erfindungsgemäße Verfahren und durch die erfindungsgemäße Vorrichtung nachjustierten Relais ist gleichmäßig und reproduzierbar wie entsprechende Versuche ergeben haben. Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung sind einfach in vorhandene Massenfertigungsabläufe einfügbar, weil innerhalb der durch das Fertigungsverfahren vorgegebenen Taktzeiten, die Beeinflussung der elektromechanischen Eigenschaften erfolgen kann. Dies ist insbesondere auf die hohe Positioniergenauigkeit und Positioniergeschwindigkeit der Wärmequelle zurückzuführen.

Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in der Figur dargestellt und wird im folgenden Anhand der Figur näher erläutert.

In der Figur ist eine als Relaisprüfgerät ausgebildete Meßeinrichtung (1) zur Ermittlung einer oder mehrer Eigenschaften des Relais (R) über erste elektrische Verbindungsleitungen (L 1) und eine zweite elektrische Verbindungsleitung (L 2) mit dem Relais (R) verbunden. Über die ersten elektrischen Verbindungsleitungen (L 1) ist eine Spule (S) mit Magnetkern des Klappankerrelais (R) mit einer elektrischen Spannung beaufschlagbar. Die zweite Verbindungsleitung (L 2) ist mit einer Anschlußfahne (F), die den Festkontakt des Relais (R) trägt, leitend verbunden. Der Stromfluß des durch das Relais (R) zu schaltenden Stromes erfolgt über eine der ersten Verbindungsleitungen (L 1), ein Joch (J) des Relais (R), einen Klappanker (A), eine Kontaktfeder (K) mit dem beweglichen Kontakt und die Anschlußfahne (F) mit dem Festkontakt dann wenn die Spule (S) stromdurchflossen ist und der Klappanker (A) gegen die Kraft einer als Schraubenzugfeder ausgebildeten Rückstellfeder (Z) auf dem Magnetkern aufliegend angezogen wird.

Das Joch (J), die Spule (S) mit Magnetkern und die Anschlußfahne (F) mit dem Festkontakt ist in einem Spulenkörper (K) befestigt. Das Klappankerrelais (R) ist über die am Spulenkörper (K) befestigten Kontaktstifte in einer ortsfest angeordneten Halterung (H) befestigt.

Die Meßeinrichtung (1) weist einen Spannungsmesser auf, der zu jedem Zeitpunkt die an der Spule (S) anliegende Spannung mißt. Weiterhin ist in der Meßeinrichtung (1) eine Einrichtung vorgesehen, die das Schließen des Laststromkreises durch Schließen des Kontaktsatzes, bestehend aus Festkontakt und beweglichen Kontakt, überwacht. Weiterhin weist die Meßeinrichtung (1) eine optische oder akustische Einrichtung zum Erfassen des Aufschlagens des Klappankers (A) auf den Magnetkern auf.

Mit den in der Meßeinrichtung (1) integrierten Einrichtungen und dem Spannungsmesser lassen sich nun folgende elektromechanische Eigenschaften des elektromagnetischen Klappankerrelais (R) ermitteln:

Die Anzugsspannung, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Laststromkreis durch Schließen des Kontaktsatzes geschlossen ist, jedoch der Klappanker (A) noch nicht auf den Magnetkern (M) der Spule aufgeschlagen ist. Die Durchzugsspannung an der Spule (S), bei der der Kontaktsatz weiterhin geschlossen ist und der Klappanker (A) auf dem Magnetkern (M) aufschlägt und anliegt. Die Abfallspannung, bei der nachdem der Kontaktsatz geschlossen war und der Klappanker (A) auf dem Magnetkern (M) auflag, der Kontaktsatz und damit der Laststromkreis wieder öffnet.

Die so gemessene Anzugs-, Durchzugs- und Abfallspannungen werden über eine dritte elektrische Verbindungsleitung (L 3) als elektromechanische Eigenschaften des Relais (R) einer Recheneinrichtung (5) übermittelt, die diese elektromechanischen Eigenschaften des Relais (R) mit vorgegebenen Grenzwerten vergleicht. Die Vorgabe der Grenzwerte und die Vorgabe von weiteren Kenngrößen des Relais (R) erfolgt über eine Eingabeeinrichtung (6) und eine siebte Verbindungsleitung (L 7) an die Recheneinrichtung (5).

Die in der Recheneinrichtung (5) nunmehr vorhandenen elektromechanischen Eigenschaften des Relais, Grenzwerte anderer vorgegebener Kenngrößen des Relais und gegebenenfalls das Ergebnis des Vergleichs der elektromechanischen Eigenschaften des Relais mit den Grenzwerten können über eine achte elektrische Verbindungsleitung (L 8) einer Anzeigeeinrichtung (7) übermittelt werden, um dem Bediener der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Beobachtung des Prüfablaufs und ggfs. des Einstellvorgangs zu ermöglichen.

Liegen die ermittelten elektromechanischen Eigenschaften des Klappankerrelais (R) innerhalb der vorgegebenen Grenzwerte, so ist keine Nachbearbeitung bzw. Justage des Klappankerrelais (R) erforderlich. In diesem Fall könnte das Relais (R) der erfindungsgemäßen Vorrichtung entnommen werden und im weiteren Fertigungsablauf z. B. mit Aufdrucken versehen und verpackt werden.

Liegen eine oder mehrere der ermittelten elektromechanischen Eigenschaften des Relais außerhalb der vorgegebenen Grenzwerte, so werden die ermittelten Eigenschaften mit anderen vorgegebenen Kenngrößen des Relais ggfs. über mathematische Beziehungen zwischen den Kenngrößen und den Eigenschaften verknüpft und daraus eine Steuergröße berechnet, die über eine fünfte elektrische Verbindungsleitung (L 5) einer elektromechanischen Steuereinrichtung zugeleitet wird.

Diese Steuereinrichtung (3) kann z. B. aus einer als Analogenspannungswert oder Bitmuster übermittelten Steuergröße Taktsignale für die Ansteuerung von Stellmotoren insbesondere von Schrittmotoren, erzeugen. Diese Taktsteuer­ signale werden über eine sechste elektrische Verbindungsleitung (L 6) einer Positioniereinrichtung (4) übermittelt, die in diesem Ausführungsbeispiel als Ablenksystem für ein Laserlichtbündel ausgebildet ist. Ein Strahlengang (ST) dieses Laserlichtbündels ist in der Figur gestrichelt dargestellt und wird hier durch Ablenkspiegel (S) in Richtung auf eine der Windungen der Schraubenzugfeder (Z) abgelenkt. Die Ablenkspiegel (S) können z. B. durch die vorher erwähnten Schrittmotoren angesteuert werden.

Das Laserlichtbündel wird durch eine Wärmequelle erzeugt, die als Laser (2) ausgebildet ist und dessen Strahlungsintensität und bei gepulsten Betrieb dessen Pulsdauer und Pulspausen über eine vierte elektrische Verbindungsleitung (L 4) steuerbar sind.

Im Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird also von der Recheneinrichtung (5) als Steuergröße für die Positioniereinrichtung (4) die Beeinflussung der Lage des Laserlichtbündels und als Steuergrößen für den Laser (2) die Strahlungsintensität und z. B. Pulsdauer und Pulspause bei gepulstem Betrieb vorgegeben. Damit ist durch die erfindungsgemäße Vorrichtung die Aufbringung von Lichtenergie auf die jeweilige Windung der Schraubenzugfeder (Z) und damit die Wärmebeeinflussung der Windungen der Schraubenzugfeder (Z) nahezu beliebig veränderbar.

Die Meßeinrichtung (1), die Recheneinrichtung (5), die Steuereinrichtung (3), die Eingabeeinrichtung (6) und die Anzeigeeinrichtung (7) können vorteilhaft als Teile eines Microrechnersystems ausgebildet werden. Der Zeitbedarf zur Ermittlung der elektromechanischen Eigenschaften des Relais und ggfs. zur Justage des jeweiligen Relais ist so gering, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren problemlos in übliche Fertigungsabläufe mit Taktzeiten von etwa einer Sekunde eingefügt werden kann, wie Versuche gezeigt haben.

Nach Durchführung der Justage des jeweiligen Relais können vorteilhaft nochmals die elektromechanischen Eigenschaften des Relais ermittelt werden, um zu überprüfen, ob sich nun nach der Justage die ermittelten elektromechanischen Eigenschaften innerhalb der vorgegebenen Grenzwerte bewegen. Eine nochmalige Justage des jeweiligen Relais mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem erfindungsgemäßen Verfahren erübrigt sich meistens deshalb, weil durch vorherige Berücksichtigung möglichst aller für die Justage erforderlichen Kenngrößen des Relais eine Falschjustage kaum möglich ist. Das heißt, man kann beim Einfügen der erfindungsgemäßen Vorrichtung und des erfindungsgemäßen Verfahrens in bereits vorhandene Massenfertigungsabläufe davon ausgehen, daß der Zeitbedarf zur Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens von etwa einer halben Sekunde nicht durch nochmalige Justage überschritten wird, so daß es nicht zu Engpässen im Fertigungsablauf kommen kann. Auch dies ist ein wichtiger Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung gegenüber dem Vorbekannten.

Claims (30)

1. Verfahren zur Beeinflussung von Eigenschaften elektromagnetischer Relais, insbesondere Klappankerrelais für Kraftfahrzeuge, bei dem eine oder mehrere Eigenschaften des Relais ermittelt werden, Steuergrößen für eine Wärmequelle aus den ermittelten Eigenschaften des Relais bestimmt werden und eine oder mehrere Eigenschaften des Relais durch Wärmebehandlung einer Feder mit der Wärmequelle beeinflußt werden, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere elektromechanische Eigenschaften des Relais (R) ermittelt werden, daß Steuergrößen für die Wärmequelle aus vorgegebenen Kenngrößen des Relais (R) errechnet werden und daß die federelastischen Eigenschaften der Feder des Relais (R) beeinflußt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die federelastischen Eigenschaften der Feder, insbesondere deren Federkonstante derart gewählt wird, daß sie vor der Wärmebehandlung durch die Wärmequelle größer sind als die gewünschten federelastischen Eigenschaften.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die federelastischen Eigenschaften der Feder, insbesondere deren Federkonstante durch die Wärmebehandlung mit der Wärmequelle verringert werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Feder eine Schraubenzugfeder (Z) des Relais (R) gewählt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ermittelten elektromechanischen Eigenschaften die Anzugsspannung und/oder die Durchzugsspannung und/oder die Abfallspannung des Relais (R) sind.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuergrößen für die Wärmequelle die von der Wärmequelle erzeugte Wärmemenge und/oder die Position der Wärmequelle relativ zum Relais (R) sind.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vorgegebene Kenngrößen des Relais die Betriebs- bzw. Nennspannung und/oder die Federkonstante der unbelichteten Feder (Z) und/oder die Maße der Feder (Z) und/oder die Anordnung der Feder (Z) am Relais (R) und/oder mathematische Beziehungen zwischen den Kenngrößen und/oder Eigenschaften und/oder Steuergrößen sind.

8. Verfahren nach Anspruch 4 und Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß vorgegebene Kenngrößen des Relais (R) die Zahl der Windungen und/oder die Lage der Windungen der Schraubenzugfeder (Z) sind.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne Bereiche der Feder (Z) mit der Wärmequelle behandelt werden.

10. Verfahren nach Anspruch 4 und Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine einzelne oder mehrere Windungen der Schraubenzugfeder (Z) behandelt werden.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich abschließend eine Kontrolle der elektromechanischen Eigenschaften des Relais erfolgt.

12. Vorrichtung zur Beeinflussung von Eigenschaften elektromagnetischer Relais, insbesondere Klappankerrelais für Kraftfahrzeuge, mit einer Meßeinrichtung zum Ermitteln einer oder mehrerer Eigenschaften des Relais, mit einer Wärmequelle zur Wärmebehandlung einer Feder mit der von der Wärmequelle erzeugten Wärme, mit einer Steuereinrichtung zum Bestimmen von Steuergrößen für die Wärmequelle aus den ermittelten Eigenschaften des Relais und mit einer Positioniereinrichtung zum Vorgeben der Lage der Wärmequelle relativ zum Relais, die durch die Steuereinrichtung steuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (1) ein oder mehrere Spannungsmesser aufweist und daß eine Recheneinrichtung (5) zum Errechnen von Steuergrößen für die Wärmequelle aus vorgegebenen Kenngrößen des Relais (R) vorgesehen ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Eingabeeinrichtung (6) zur Eingabe von Kenngrößen des Relais (R) vorgesehen ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzeigeeinrichtung (7) zur Anzeige von Meßwerten der Meßeinrichtung (1) und/oder von eingegebenen Kenngrößen und/oder von Steuergrößen für die Wärmequelle vorgesehen ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmequelle ein Laser (2) ist, der ein Laserlichtbündel aussendet.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Laser (2) ein Feststofflaser, insbesondere ein ND-YAG-Laser ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Laser (2) ein Gaslaser, insbesondere ein Helium-Neon- oder Kohlendioxydlaser ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Feststofflaser gepulst betrieben wird.

19. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Gaslaser kontinuierlich betrieben wird.

20. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Positioniereinrichtung (4) eine Einrichtung zur Veränderung von Richtung und/oder Orientierung der Wärmequelle relativ zum ortsfest angeordneten Relais (R) ist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 15 und Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Positioniereinrichtung (4) eine Einrichtung zum Verschwenken des Lasers (2) um mindestens eine Raumachse ist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 15 und Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Positioniereinrichtung (4) ein optisches Ablenksystem ist.

23. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Ablenksystem aus mindestens einem Spiegel (S) besteht.

24. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das optische Ablenksystem aus mindestens einer Linse besteht.

25. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Positioniereinrichtung (4) eine Einrichtung zur Veränderung von Lage und/oder Orientierung des Relais (R) relativ zur ortsfest angeordneten Wärmequelle ist.

26. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Positioniereinrichtung (4) eine in Richtung mindestens einer Raumachse verschiebbare Ebene ist, auf der das Relais (R) befestigt ist.

27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Positioniereinrichtung (4) ein, insbesondere durch Schrittmotoren angetriebener Kreuztisch ist.

28. Vorrichtung nach Anspruch 12 und/oder Anspruch 13 und/oder Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (1) und/oder die Steuereinrichtung (3) und/oder die Recheneinrichtung (5) und/oder die Eingabeeinrichtung (6) und/oder die Anzeigeeinrichtung (7) Teil eines Mikrorechnersystems sind.

29. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmequelle ein Gasbrenner ist, der eine Flamme erzeugt.

30. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmequelle eine Induktionsschweißeinrichtung ist, die ein elektromagnetisches Feld erzeugt.