DE9210790U1 - Insulating part for an electromagnetic relay - Google Patents

Description

ISOLIERTEIL FÜR EIN ELEKTROMAGNETISCHES RELAISINSULATING PART FOR AN ELECTROMAGNETIC RELAY

Aus DE 90 16 264 Ul ist ein elektromagnetisches Relais bekannt, bei dem das Magnetsystem und die Kontaktanordnung durch eine Trenneinrichtung elektrisch voneinander isoliert sind. Die Trenneinrichtung besteht dabei aus zwei Zwischenwänden, von denen eine am Grundkörper und die andere and der Gehäusekappe angeformt ist. Im zusammengebauten Zustand verlaufen die beiden Zwischenwände parallel zueinander. Um beiFrom DE 90 16 264 Ul an electromagnetic relay is known in which the magnet system and the contact arrangement are electrically isolated from each other by a separating device. The separating device consists of two partitions, one of which is formed on the base body and the other on the housing cap. When assembled, the two partitions run parallel to each other.

¹^ den unvermeidbaren Fertigungstoleranzen das Aufsetzen der Gehäusekappe auf den Grundkörper mit Sicherheit zu gewährleisten, muß zwischen den beiden Trennwänden ein ausreichender Mindestabstand eingeplant werden, der vom Standpunkt der Raumausnutzung insbesondere bei Miniaturrelais unerwünscht ¹ ^ In order to ensure that the housing cap is securely placed on the base body due to the unavoidable manufacturing tolerances, a sufficient minimum distance must be planned between the two partition walls, which is undesirable from the point of view of space utilization, especially in the case of miniature relays.

¹S ist. ¹ S is.

Die Isolierung eines elektromagnetischen Relais unterliegt hinsichtlich Kriech- und Luftstrecken Normvorschriften, wie sie in VDE 0700 festgelegt sind. Danach können die erforderlichen Werte entweder durch eine einfache Isolierung erreicht werden, die eine Dicke von mindestens 1 mm bei einer Spannungsfestigkeit des verwendeten Werkstoffs von mindestens 3,75 kV aufweist, wobei der Abstand zwischen den voneinander zu isolierenden, elektrisch leitenden Teilen mindestens 2 mm betragen muß. Alternativ kann mit einer doppelten Isolierung gearbeitet werden, bei der das eine Basisisolierung bildende Isolierelement eine Spannungsfestigkeit von mindestens 1,25 kV und das die Zusatzisolierung bildende Isolierelement eine solche von mindestens 2,5 kV aufweisen muß.The insulation of an electromagnetic relay is subject to standard regulations regarding creepage and clearance distances, as defined in VDE 0700. According to this, the required values can be achieved either by a simple insulation that has a thickness of at least 1 mm and a dielectric strength of the material used of at least 3.75 kV, whereby the distance between the electrically conductive parts to be insulated from one another must be at least 2 mm. Alternatively, double insulation can be used, in which the insulating element forming the basic insulation must have a dielectric strength of at least 1.25 kV and the insulating element forming the additional insulation must have a dielectric strength of at least 2.5 kV.

Der Vorteil einer derartigen doppelten Isolierung besteht darin, daß hinsichtlich der Wandstärken der beiden Isolierelemente keine Mindestwerte vorgesehen sind und zwischen dem auf der Seite der Zusatzisolierung befindlichen elektrisch leitenden Teil und der diesem Teil zugewandten Fläche der Basisisolierung ein Mindestabstand von nur 1 mm vorgeschrieben ist. Da sich die für die Basisisolierung erforderliche Spannungsfestigkeit von 1,25 kV unter Verwendung übli-The advantage of such double insulation is that there are no minimum values for the wall thicknesses of the two insulating elements and a minimum distance of only 1 mm is required between the electrically conductive part on the side of the additional insulation and the surface of the basic insulation facing this part. Since the dielectric strength of 1.25 kV required for the basic insulation can be achieved using standard

eher Isolierstoffe bereits mit Wandstärken von 0,3 bis 0,4 mm erreichen läßt, ergibt sich für die von der Isolierung insgesamt beanspruchte Dicke ein Wert von 1,3 bis 1,4 mm und somit gegenüber der verstärkten Isolierung eine Einsparung von 0,6 bis 0,7 mm.Since this can be achieved with insulating materials with wall thicknesses of 0.3 to 0.4 mm, the total thickness required by the insulation is 1.3 to 1.4 mm, which means a saving of 0.6 to 0.7 mm compared to reinforced insulation.

Der Grund dafür, daß bei einer doppelten Isolierung hinsichtlich der Wandstärken der Isolierelemente und des gesamten Isolierabstandes geringere Anforderungen zulässig sind, beruht auf der geringen Wahrscheinlichkeit, daß in zwei getrennten Isolierelementen Spannungsrisse oder sonstige Fehler an der gleichen Stelle vorliegen.The reason why lower requirements are permissible in the case of double insulation with regard to the wall thicknesses of the insulating elements and the total insulation distance is based on the low probability that stress cracks or other defects will occur at the same location in two separate insulating elements.

Die Isolierung in dem oben beschriebenen bekannten Relais stellt zwar eine doppelte Isolierung dar; wegen der erläuterten Fertigungs- und Montagetoleranzen läßt sich aber die bei einer doppelten Isolierung an sich mögliche bessere Raumausnutzung nicht erreichen.The insulation in the known relay described above does indeed represent double insulation; however, due to the manufacturing and assembly tolerances explained, the better space utilization that would otherwise be possible with double insulation cannot be achieved.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein kappenförmiges Isolierteil zur elektrischen Isolierung zwischen Magnetsytem und Kontaktanordnung eines elektromagnetischen Relais anzugeben, das bei Einhaltung der vorgeschriebenen Kriech- und Luftstrecken eine verbesserte Raumausnutzung gestattet. The invention is based on the object of specifying a cap-shaped insulating part for electrical insulation between the magnet system and the contact arrangement of an electromagnetic relay, which allows improved use of space while maintaining the prescribed creepage and clearance distances.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 angegeben. Das danach ausgebildete Isolierelement stellt eine aus zwei ineinandergeschachtelten Teilen aufgebaute Kappe dar, die sich als solche auf das der Kontaktanordnung zugewandte Ende des Magnetsystems aufstecken läßt. Die entsprechend den vorgeschriebenen Spannungsfestigkeiten von Basis- und Zusatzisolierung dimensionierten Kappenteile lassen sich so gestalten, daß die insgesamt vorgeschriebenen Kriech- und Luftstrecken auch dann erreicht werden, wenn die Kappe das Magnetsystem dicht umschließt und die Kontaktanordnung unmittelbar angrenzt.The solution to this problem according to the invention is specified in the characterizing part of claim 1. The insulating element formed in this way represents a cap made up of two nested parts, which can be placed as such on the end of the magnet system facing the contact arrangement. The cap parts, which are dimensioned in accordance with the prescribed dielectric strengths of the basic and additional insulation, can be designed in such a way that the overall prescribed creepage and clearance distances are achieved even when the cap tightly encloses the magnet system and the contact arrangement is immediately adjacent.

Die Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2 bezieht sich auf eine zweckmäßige Maßnahme, den vorgeschriebenen ge-The development of the invention according to claim 2 relates to an expedient measure to achieve the prescribed

samten Isolationsabstand auch bei einer insgesamt dünnwandigen und leichten Isolierkappe zu gewährleisten.to ensure the entire insulation distance even with an overall thin-walled and lightweight insulating cap.

Die in Anspruch 3 angegebene Maßnahme dient dazu, die beiden Kappenteile durch eine Art Klemmsitz ineinander zu befestigen. The measure specified in claim 3 serves to fasten the two cap parts together by means of a type of clamp fit.

Die Weiterbildungen der Erfindung nach den Ansprüchen 4 und 5 können vom Standpunkt der Herstellung zweckmäßig sein. Wird die Isolierkappe nach Anspruch 5 einteilig hergestellt, so ist die Maßnahme des Anspruchs 6 insofern vorteilhaft, als sie das Ineinanderklappen der beiden Kappenteile erleichtert, wobei der in diesem Fall entfernte Seitenwandbereich eines der Kappenteile deshalb entbehrlich ist, weil es in diesem Bereich nur auf die von der Kappe vermittelte Kriechstrecke ankommt.The further developments of the invention according to claims 4 and 5 can be useful from the point of view of production. If the insulating cap according to claim 5 is manufactured in one piece, the measure of claim 6 is advantageous in that it facilitates the folding of the two cap parts into one another, whereby the side wall area of one of the cap parts removed in this case is dispensable because in this area only the creepage distance provided by the cap is important.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigtAn embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawings.

Figur 1 einen teilweisen Längsschnitt durch ein elektromagnetisches Relais,Figure 1 shows a partial longitudinal section through an electromagnetic relay,

Figur 2 eine Darstellung der in dem Relais nach Figur 1 verwendeten Isolierkappe im Zuge ihrer Herstellung, Figur 3 eine Schnittdarstellung durch die IsolierkappeFigure 2 shows a representation of the insulating cap used in the relay according to Figure 1 during its manufacture, Figure 3 shows a sectional view through the insulating cap

in etwas anderer Ausführung, undin a slightly different design, and

Figur 4 eine Unteransicht der Isolierkappe nach Figur 3. Das in Figur 1 teilweise veranschaulichte elektromagnetische Relais umfaßt einen Sockel 10, ein darauf angeordnetes Magnetsystem 11, eine ebenfalls am Sockel 10 befestigte Kontaktanordnung 12, einen Betätiger 13, der die Bewegung des (nicht gezeigten) Ankers des Magnetsystems 11 auf eine bewegbare Kontaktfeder 14 der Kontaktanordnung 12 überträgt, und eine das Relais verschließende Gehäusekappe 15. Auf das in Figur 1 linke Ende des Magnetsystems 11 ist eine Isolierkappe 16 aufgesteckt, die das Magnetsystem 11 gegenüber der Kontaktanordnung 12 elektrisch isoliert. Der Betätiger 13 verläuft oberhalb des Magnetsystems 11 und weist eine den oberen Bereich der Isolierkappe 16 freigebende Aussparung 17 auf.Figure 4 is a bottom view of the insulating cap according to Figure 3. The electromagnetic relay partially illustrated in Figure 1 comprises a base 10, a magnet system 11 arranged thereon, a contact arrangement 12 also attached to the base 10, an actuator 13 which transmits the movement of the armature (not shown) of the magnet system 11 to a movable contact spring 14 of the contact arrangement 12, and a housing cap 15 which closes the relay. An insulating cap 16 is placed on the left end of the magnet system 11 in Figure 1, which electrically insulates the magnet system 11 from the contact arrangement 12. The actuator 13 runs above the magnet system 11 and has a recess 17 which exposes the upper area of the insulating cap 16.

Wie in Figur 2 näher gezeigt, besteht die Isolierkappe 16 aus einem äußeren Kappenteil 20 und einem inneren Kappenteil 21. Die beiden Kappenteile 20, 21 sind in einem Arbeitsgang und aus demselben Kunststoff einteilig gespritzt und hängen über ein Filmscharnier 22 miteinander zusammen. Das Filmscharnier 22 verbindet einen Bereich an der freien Kante 23 des äußeren Kappenteils 20 mit dem entsprechenden Bereich an der freien Kante 24 des inneren Kappenteils 21. In Figur 2 zeigt die Darstellung mit ausgezogenen Linien den Zustand, in dem der innere Kappenteil 21 um das Filmscharnier 22 herum fast vollständig in das äußere Kappenteil 20 hineingeklappt ist. In gestrichelten Linien ist das innere Kappenteil 21 relativ zu dem äußeren Kappenteil 20 in derjenigen Stellung gezeigt, in der das Bauteil aus der Spritzgußpresse kommt.As shown in more detail in Figure 2, the insulating cap 16 consists of an outer cap part 20 and an inner cap part 21. The two cap parts 20, 21 are injection-molded in one piece from the same plastic in one operation and are connected to one another via a film hinge 22. The film hinge 22 connects an area on the free edge 23 of the outer cap part 20 with the corresponding area on the free edge 24 of the inner cap part 21. In Figure 2, the illustration with solid lines shows the state in which the inner cap part 21 is folded almost completely into the outer cap part 20 around the film hinge 22. The inner cap part 21 is shown in dashed lines relative to the outer cap part 20 in the position in which the component comes out of the injection molding press.

Das äußere Kappenteil 20 bildet die Basisisolierung und das innere Kappenteil 21 die Zusatzisolierung der als doppelte Isolierung wirkenden Isolierkappe 16. Die Wandstärke des äußeren Kappenteils 20 ist dabei so gewählt, daß es bei dem verwendeten Kunststoff eine Spannungsfestigkeit von 1,25 kV aufweist, während das innere Kappenteil 21 zur Erzielung der geforderten Spannungsfestigkeit von 2,5 kV im kritischen Bereich eine gegenüber dem äußeren Kappenteil 20 dickere Wandstärke aufweist. Der kritische Bereich der Isolierkappe 16 ist deren Bodenbereich, in dem das Magnetsystem 11 mit seinem Joch 18 der Kontaktanordnung 12 gegenübersteht. Dieser Bereich definiert die "Luftstrecke" der Isolierung. Die Umfangswand der Isolierkappe 16 ist andererseits zur Erzielung der erforderlichen Kriechstrecke zwischen Magnetsystem 11 und Kontaktanordnung 12 maßgeblich.The outer cap part 20 forms the basic insulation and the inner cap part 21 the additional insulation of the insulating cap 16, which acts as double insulation. The wall thickness of the outer cap part 20 is selected so that it has a dielectric strength of 1.25 kV with the plastic used, while the inner cap part 21 has a thicker wall thickness than the outer cap part 20 in order to achieve the required dielectric strength of 2.5 kV in the critical area. The critical area of the insulating cap 16 is its base area, in which the magnet system 11 with its yoke 18 is opposite the contact arrangement 12. This area defines the "clearance" of the insulation. The peripheral wall of the insulating cap 16 is, on the other hand, crucial for achieving the required creepage distance between the magnet system 11 and the contact arrangement 12.

Die in Figur 3 und 4 veranschaulichte Isolierkappe 26 unterscheidet sich von der Isolierkappe 16 nach Figur 1 und 2 insbesondere dadurch, daß an der Außenseite des Bodenbereichs des inneren Kappenteils 31 rippenförmige Abstandselemente 35 angeformt sind, die im ineinandergeklappten Zustand beider Kappenteile 30, 31 an der Innenseite des Bodenbereichs des äußeren Kappenteils 30 anliegen. Auf diese Weise wird selbstThe insulating cap 26 illustrated in Figures 3 and 4 differs from the insulating cap 16 according to Figures 1 and 2 in particular in that rib-shaped spacer elements 35 are formed on the outside of the base area of the inner cap part 31, which rest against the inside of the base area of the outer cap part 30 when both cap parts 30, 31 are folded into one another. In this way, even

bei Verwendung sehr dünner Wandstärken (die bei entsprechendem Material die geforderten Spannungsfestigkeitswerte aufweisen) der vorgeschriebene Mindestabstand von der Innenseite des die Basisisolierung bildenden äußeren Kappenteils 30 zu dem der Innenseite des inneren Kappenteils 31 benachbarten Joch 18 des Magnetsystems eingehalten wird, auch wenn dieses Joch 18 - anders als in Figur 1 gezeigt - unmittelbar an der Innenfläche des inneren Kappenteils 31 anliegt.when using very thin walls (which have the required dielectric strength values when the material is appropriate) the prescribed minimum distance from the inside of the outer cap part 30 forming the base insulation to the yoke 18 of the magnet system adjacent to the inside of the inner cap part 31 is maintained, even if this yoke 18 - unlike what is shown in Figure 1 - lies directly on the inner surface of the inner cap part 31.

Um das Ineinanderklappen der beiden Kappenteile 20, 21 bzw. 30, 31 zu erleichtern, ist ein Teil der Umfangswand des äußeren Kappenteils 20; 30 an der in Figur 2, 3 und 4 mit 36 bezeichneten Stelle entfernt. Das Vorhandensein nur eines Isolierteils an dieser Stelle ist zulässig, weil der Umfangsbereich der Isolierkappe 16; 26 nur zur Erzielung ausreichend langer Kriechstrecken benötigt wird, nicht dagegen auf Durchschlag beansprucht wird.In order to facilitate the folding of the two cap parts 20, 21 and 30, 31 into one another, part of the peripheral wall of the outer cap part 20; 30 is removed at the point marked 36 in Figures 2, 3 and 4. The presence of only one insulating part at this point is permissible because the peripheral area of the insulating cap 16; 26 is only required to achieve sufficiently long creepage distances and is not subjected to breakdown stress.

Wie in Figur 3 und 4 gezeigt, sind ferner an der inneren Umfangsfläche des äußeren Kappenteils 30 schneidenartig nach innen vorspringende Stege 37 angeformt, deren innerste Kanten von dem eingeklappten inneren Kappenteil 31 leicht deformiert werden, so daß die beiden Kappenteile 30, 31 ineinander verrasten. As shown in Figures 3 and 4, furthermore, on the inner peripheral surface of the outer cap part 30, there are formed inwardly projecting webs 37 like cutting edges, the innermost edges of which are slightly deformed by the folded-in inner cap part 31, so that the two cap parts 30, 31 lock into one another.

Werden die beiden Kappenteile nicht über ein Filmscharnier zusammenhängend, sondern gemäß einer weiteren (nicht gezeigten) Ausführungsform als getrennte Teile hergestellt, so ist mindestens ein dritter schneidenartig nach innen vorspringender Steg an der inneren Umfangswand des äußeren Kappenteils 30 in dem Bereich angeformt, in dem sich bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 3 und 4 das Filmscharnier 22 befindet.If the two cap parts are not connected via a film hinge, but are manufactured as separate parts according to another (not shown) embodiment, then at least a third web projecting inwards like a cutting edge is formed on the inner peripheral wall of the outer cap part 30 in the area in which the film hinge 22 is located in the embodiment according to Figures 3 and 4.

Ahnliche schneidenartig nach innen vorspringende Stege 38 können gemäß Figur 3 und 4 an der inneren Umfangsfläche des inneren Kappenteils 31 angeformt sein, um die Kappe 26 gegenüber dem Magnetsystem 11 zu arretieren.Similar cutting-edge-like inwardly projecting webs 38 can be formed on the inner peripheral surface of the inner cap part 31 according to Figures 3 and 4 in order to lock the cap 26 in relation to the magnet system 11.

Claims (6)

SchutzansprücheProtection claims 1. Kappenförmiges Isolierteil (16; 26) zur elektrischen Isolierung zwischen Magnetsystem (11) und Kontaktanordnung (12) eines elektromagnetischen Relais,1. Cap-shaped insulating part (16; 26) for electrical insulation between the magnet system (11) and the contact arrangement (12) of an electromagnetic relay, dadurch gekennzeichnet, daß es zwei ineinander geschachtelte Kappenteile (20, 21; 30, 31) umfaßt, die einer Basisisolierung und einer Zusatzisolierung entsprechende Spannungsfestigkeitswerte aufweisen.characterized in that it comprises two nested cap parts (20, 21; 30, 31) which have dielectric strength values corresponding to a basic insulation and an additional insulation. 2. Isolierteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einer der einander zugewandten Bodenflächen der beiden Kappenteile (30, 31) ein Abstandselement (35) angeformt ist.2. Insulating part according to claim 1, characterized in that a spacer element (35) is formed on one of the mutually facing bottom surfaces of the two cap parts (30, 31). 3. Isolierteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an einer der einander zugewandten Seitenwandflachen der Kappenteile (30, 31) eine diese ineinander verrastende Kunststoffschneide (37) angeformt ist.3. Insulating part according to claim 1 or 2, characterized in that a plastic cutting edge (37) which locks the cap parts into one another is formed on one of the side wall surfaces of the cap parts (30, 31) facing one another. 4. Isolierteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappenteile (20, 21; 30, 31) aus dem gleichen Kunststoff mit den jeweiligen Spannungsfestigkeitswerten entsprechenden Dicken bestehen.4. Insulating part according to one of claims 1 to 3, characterized in that the cap parts (20, 21; 30, 31) consist of the same plastic with thicknesses corresponding to the respective dielectric strength values. 5. Isolierteil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kappenteile (20, 21; 30, 31) an jeweils einem Teil ihrer freien Kanten (23, 24) über ein Kunststoffscharnier5. Insulating part according to claim 4, characterized in that the two cap parts (20, 21; 30, 31) are connected at a part of their free edges (23, 24) via a plastic hinge (22) zusammenhängen und um dieses herum ineinander geklappt sind.(22) and are folded together around it. 6. Isolierteil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein dem Kunststoffscharnier (22) gegenüberliegender, an die freie Kante (23) angrenzender Seitenwandbereich des äußeren Kappenteils (20; 30) ausgeklinkt ist.6. Insulating part according to claim 5, characterized in that a side wall region of the outer cap part (20; 30) opposite the plastic hinge (22) and adjacent to the free edge (23) is notched.