EP3005388B1 - Relais mit doppelunterbrechung - Google Patents

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EP3005388B1
EP3005388B1 EP14718073.1A EP14718073A EP3005388B1 EP 3005388 B1 EP3005388 B1 EP 3005388B1 EP 14718073 A EP14718073 A EP 14718073A EP 3005388 B1 EP3005388 B1 EP 3005388B1
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Gruner AG
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    • H01H50/641—Driving arrangements between movable part of magnetic circuit and contact intermediate part performing a rectilinear movement

Definitions

  • the present invention relates to a relay for closing or interrupting the circuit between two relay connection contacts, with two contact springs, each electrically connected to their opposite ends of the relay terminal contacts electrically conductive and with their other, deflectable free spring ends face each other, with contacts where the free spring ends abut in the closed relay position and from which the free spring ends are lifted in the open relay position, and with a single magnetic drive for synchronous, synchronous deflection of the two contact springs in the closed or open relay position.
  • Such a relay is for example by the DE 15 15 640 B1 known.
  • a relay with two rows of contact springs is known, the free ends are facing each other and are deflected by an interposed lifting element either up in contact with the first contact carrier or down in abutment against the second contact carrier.
  • the first and second contact carriers are supported on their side facing away from the contact springs carrier sides each on a housing side of the relay.
  • a relay with at least one, the circuit between two relay contacts closing or interrupting electrically conductive contact bridge and known with a magnetic drive having a umpolbare magnetic coil and a permanent magnet having armature rocker, which is pivotally held on the magnetic coil between two end positions.
  • the provided on the armature rocker contact bridge is in the one, closed end position of the armature rocker on both relay contacts electrically conductive and is lifted in the other, open end position of the armature rocker of at least one of the two relay contacts.
  • a relay with a circuit between two relay terminal contacts closing or interrupting contact spring is known, one end of which is electrically conductively attached to the first relay terminal contact and the other, free spring end by means of a magnetic drive in a voltage applied to the second relay terminal contact, closed relay position or in one of the second relay connection contact lifted, open relay position is deflected.
  • the contacts are formed by a stationary, electrically conductive contact bridge.
  • the inventive synchronous double interruption of the circuit with two series-connected contact springs causes a halving of each occurring arc energy.
  • the contact bridge is held stationary in the relay housing and connects the two contact springs in the closed relay position.
  • the magnetic drive is designed as a solenoid with a linearly guided in a magnetic coil plunger, with which the free spring ends are coupled for movement.
  • the solenoid can be made monostable or bistable.
  • the actuator coupled in motion with the free spring ends in the deflection is.
  • a magnetic drive with rotary armature can be used, the rotational movement of which leads via a linearly linearly movably guided coupling element to a deflection of the free spring ends.
  • relay 1 is used to close or interrupt the circuit between two electrical relay connection contacts 2 , 3rd
  • the relay 1 comprises two contact springs 4 1 , 4 2 , which are each electrically connected to their opposite ends of the spring 5 to the relay connection contacts 2, 3 and with their other, deflectable free spring ends 6 facing each other, a stationary in the relay housing, electrically conductive Contact bridge 7 (eg made of copper), at which the free spring ends 6 in the closed relay position ( Fig. 1 ) and from which the free spring ends 6 in the open relay position ( Fig. 2 ) are lifted, and a magnetic drive 8 for synchronous, synchronous deflection of the two contact springs 4 1 , 4 2 in the closed or open relay position.
  • electrically conductive Contact bridge 7 eg made of copper
  • the two contact springs 4 1 , 4 2 are formed as an electrically conductive leaf or flat spring (eg made of copper) whose free spring ends 6 are deflected in the direction of the double arrow 9 .
  • the free spring ends 6 and the contact bridge 7 have on their sides facing each a contact button 10, 11 .
  • the magnetic drive 8 is designed as a monostable solenoid with a linearly guided in a magnetic coil 12 plunger core (plunger) 13 which at its through an opening 14 ( Fig. 3 ) of the contact bridge 7 end engaging a driver head 15 carries.
  • the driver head 15 is disposed between the mutually facing free spring ends 6 and has on both sides in each case two in the deflection 9 spaced apart drivers (projections) 16 , 17 , between which the contact springs 4 1 , 4 2 engage with their free spring ends 6.
  • At the free spring ends 6 is on the opposite side of the contact button 10 of the contact springs 4 1 , 4 2 each have an additional spring (leaf spring) 18 attached spring steel, which is supported on the facing lower carrier 17.
  • the magnetic field of the solenoid 12 is turned on or off.
  • the plunger 13 is as in Fig. 1 shown with the magnetic field against the action of a compression spring 19 in the solenoid 8 pulled up (closing direction 20 ) and, as in Fig. 2 shown, with the magnetic field switched off by the force of the compression spring 18 from the solenoid 8 pushed down (opening direction 21 ).
  • the two contact springs 4 1 , 4 2 each slotted and thus formed as a parallel double springs.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Relais zum Schließen oder Unterbrechen des Stromkreises zwischen zwei Relaisanschlusskontakten, mit zwei Kontaktfedern, die jeweils mit ihren einander abgewandten Federenden an den Relaisanschlusskontakten elektrisch leitend befestigt und mit ihren anderen, auslenkbaren freien Federenden einander zugewandt sind, mit Kontakten, an denen die freien Federenden in der geschlossenen Relaisposition anliegen und von der die freien Federenden in der geöffneten Relaisposition abgehoben sind, und mit einem einzigen Magnetantrieb zum synchronen, gleichläufigen Auslenken der beiden Kontaktfedern in die geschlossene oder die geöffnete Relaisposition.
  • Ein derartiges Relais ist beispielsweise durch die DE 15 15 640 B1 bekannt geworden.
  • Aus der DE 15 15 640 B1 ist ein Relais mit zwei Reihen von Kontaktfedern bekannt, deren freie Enden einander zugewandt sind und durch ein dazwischen angeordnetes Hubelement entweder nach oben in Anlage gegen erste Kontaktträger oder nach unten in Anlage gegen zweite Kontaktträger ausgelenkt werden. Die ersten und zweiten Kontaktträger sind an ihren den Kontaktfedern abgewandten Trägerseiten jeweils an einer Gehäuseseite des Relais abgestützt.
  • Weiterhin ist aus der EP 2 447 977 A1 ein Relais mit mindestens einer, den Stromkreis zwischen zwei Relaiskontakten schließenden oder unterbrechenden elektrisch leitenden Kontaktbrücke und mit einem Magnetantrieb bekannt, der eine umpolbare Magnetspule und eine einen Permanentmagneten aufweisende Ankerwippe aufweist, welche an der Magnetspule zwischen zwei Endstellungen verschwenkbar gehalten ist. Die an der Ankerwippe vorgesehene Kontaktbrücke liegt in der einen, geschlossenen Endstellung der Ankerwippe an beiden Relaiskontakten elektrisch leitend an und ist in der anderen, offenen Endstellung der Ankerwippe von mindestens einem der beiden Relaiskontakte abgehoben.
  • Aus der DE 101 62 585 C1 ist ein Relais mit einer den Stromkreis zwischen zwei Relaisanschlusskontakten schließenden oder unterbrechenden Kontaktfeder bekannt, deren eines Federende an dem ersten Relaisanschlusskontakt elektrisch leitend befestigt ist und deren anderes, freies Federende mittels eines Magnetantriebs in eine an dem zweiten Relaisanschlusskontakt anliegende, geschlossene Relaisposition oder in eine von dem zweiten Relaisanschlusskontakt abgehobene, geöffnete Relaisposition auslenkbar ist.
  • Bei DC-Anwendungen, insbesondere in Fahrzeugen mit 24VDC bzw. 48VDC, kommt es darauf an, den beim Auslenken der Kontaktfeder in die geschlossenen Relaisposition kurzzeitig auftretenden Lichtbogen zwischen dem Relaiskontakt und der sich nähernden Kontaktfeder sicher und schnell zu löschen.
  • Es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Relais mit Doppelunterbrechung anzugeben.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Kontakte durch eine stationäre, elektrisch leitende Kontaktbrücke gebildet sind.
  • Die erfindungsgemäße synchrone Doppelunterbrechung des Stromkreises mit zwei in Reihe geschalteten Kontaktfedern bewirkt eine Halbierung der jeweils auftretenden Lichtbogenenergie. Die Kontaktbrücke ist im Relaisgehäuse ortsfest gehalten und verbindet die beiden Kontaktfedern in der geschlossenen Relaisposition.
  • Bevorzugt ist der Magnetantrieb als Hubmagnet mit einem in einer Magnetspule linearbeweglich geführten Tauchkern ausgebildet, mit dem die freien Federenden bewegungsgekoppelt sind. Der Hubmagnet kann monostabil oder bistabil ausgeführt sein. Statt einem Hubmagnet kann auch ein anderer Magnetantrieb eingesetzt werden, dessen Stellelement mit den freien Federenden in deren Auslenkrichtung bewegungsgekoppelt ist. So kann beispielsweise auch ein Magnetantrieb mit Drehanker eingesetzt werden, dessen Drehbewegung über ein linear linearbeweglich geführtes Kopplungselement zu einer Auslenkung der freien Federenden führt.
  • Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter aufgeführten Merkmale je für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigte und beschriebene Ausführungsform ist nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern hat vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.
  • Es zeigen:
    • Fign. 1, 2
    das erfindungsgemäße Relais mit Doppelunterbrechung in einer geöffneten Relaisposition (Fig. 1) und in einer geschlossenen Relaisposition (Fig. 2); und
    Fig. 3
    eine perspektivische Ansicht des Kontaktsatzes des erfindungsgemäßen Relais.
  • Das in Fign. 1 und 2 gezeigte Relais 1 dient zum Schließen oder Unterbrechen des Stromkreises zwischen zwei elektrischen Relaisanschlusskontakten 2, 3.
  • Das Relais 1 umfasst zwei Kontaktfedern 41 , 42 , die jeweils mit ihren einander abgewandten Federenden 5 an den Relaisanschlusskontakten 2, 3 elektrisch leitend befestigt und mit ihren anderen, auslenkbaren freien Federenden 6 einander zugewandt sind, eine im Relaisgehäuse stationär angeordnete, elektrisch leitende Kontaktbrücke 7 (z.B. aus Kupfer), an der die freien Federenden 6 in der geschlossenen Relaisposition (Fig. 1) anliegen und von der die freien Federenden 6 in der geöffneten Relaisposition (Fig. 2) abgehoben sind, sowie einen Magnetantrieb 8 zum synchronen, gleichläufigen Auslenken der beiden Kontaktfedern 41, 42 in die geschlossene oder geöffnete Relaisposition.
  • Die beiden Kontaktfedern 41, 42 sind als elektrisch leitende Blatt- oder Flachfeder (z.B. aus Kupfer) ausgebildet, deren freie Federenden 6 in Richtung des Doppelpfeils 9 auslenkbar sind. Die freien Federenden 6 und die Kontaktbrücke 7 weisen auf ihren einander zugewandten Seiten jeweils einen Kontaktknopf 10, 11 auf.
  • Der Magnetantrieb 8 ist als monostabiler Hubmagnet mit einem in einer Magnetspule 12 linearbeweglich geführten Tauchkern (Stößel) 13 ausgebildet, der an seinem durch eine Öffnung 14 (Fig. 3) der Kontaktbrücke 7 hindurchgreifenden Ende einen Mitnehmerkopf 15 trägt. Der Mitnehmerkopf 15 ist zwischen den einander zugewandten freien Federenden 6 angeordnet und weist beidseitig jeweils zwei in Auslenkrichtung 9 voneinander beabstandete Mitnehmer (Vorsprünge) 16, 17 auf, zwischen die die Kontaktfedern 41, 42 mit ihren freien Federenden 6 eingreifen. An den freien Federenden 6 ist auf der ihrem Kontaktknopf 10 gegenüberliegenden Seite der Kontaktfedern 41, 42 jeweils eine Zusatzfeder (Blattfeder) 18 aus Federstahl befestigt, die sich an dem zugewandten unteren Mitnehmer 17 abstützt.
  • Zum Schalten des Relais 1 wird das Magnetfeld der Magnetspule 12 ein- oder ausgeschaltet. Der Tauchkern 13 ist, wie in Fig. 1 gezeigt, bei eingeschaltetem Magnetfeld gegen die Wirkung einer Druckfeder 19 in die Magnetspule 8 nach oben hineingezogen (Schließrichtung 20) und, wie in Fig. 2 gezeigt, bei ausgeschaltetem Magnetfeld durch die Kraft der Druckfeder 18 aus der Magnetspule 8 nach unten herausgedrückt (Öffnungsrichtung 21).
  • In der in Fig. 1 gezeigten geschlossenen Relaisposition ist das Magnetfeld eingeschaltet und der Tauchkern 13 samt Mitnehmerkopf 15 nach oben verschoben, wodurch mittels ihrer Zusatzfedern 18 die Kontaktfedern 41, 42 durch den unteren Mitnehmer 17 synchron nach oben ausgelenkt und mit ihren Kontaktknöpfen 10 an den Kontaktknöpfen 11 der Kontaktbrücke 7 anliegen. Der Anpressdruck der Kontaktknöpfe 10 an die Kontaktknöpfe 11 ist dabei jeweils durch die Druckkraft der vom unteren Mitnehmer 17 zusammengedrückten Zusatzfeder 18 gegeben. In der geschlossenen Relaisposition wirken die Zusatzfedern 18 der Auslenkung der Kontaktfedern 41, 42 in Öffnungsrichtung 21 entgegen, was zu einem prellreduzierten Schließen des Relais 1 führt.
  • In der in Fig. 2 gezeigten geöffneten Relaisposition ist das Magnetfeld ausgeschaltet und der Tauchkern 13 samt Mitnehmerkopf 15 nach unten verschoben, wodurch die Kontaktfedern 41, 42 durch den oberen Mitnehmer 16 synchron nach unten ausgelenkt und mit ihren Kontaktknöpfen 10 von den Kontaktknöpfen 11 der Kontaktbrücke 7 abgehoben sind.
  • Die synchrone Doppelunterbrechung des Stromkreises durch die beiden über die Kontaktbrücke 7 in Reihe geschalteten Kontaktfedern 41, 42 bewirkt eine Halbierung der auftretenden Lichtbogenenergie.
  • Wie in Fig. 3 gezeigt, können die beiden Kontaktfedern 41, 42 jeweils geschlitzt und damit als parallele Doppelfedern ausgebildet sein.

Claims (6)

  1. Relais (1) zum Schließen oder Unterbrechen des Stromkreises zwischen zwei Relaisanschlusskontakten (2,3),
    mit zwei Kontaktfedern (41, 42), die jeweils mit ihren einander abgewandten Federenden (5) an den Relaisanschlusskontakten (2, 3) elektrisch leitend befestigt und mit ihren anderen, auslenkbaren freien Federenden (6) einander zugewandt sind,
    mit Kontakten, an denen die freien Federenden (6) in der geschlossenen Relaisposition anliegen und von der die freien Federenden (6) in der geöffneten Relaisposition abgehoben sind, und
    mit einem einzigen Magnetantrieb (8) zum synchronen, gleichläufigen Auslenken der beiden Kontaktfedern (41, 42) in die geschlossene oder die geöffnete Relaisposition,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Kontakte durch eine stationäre, elektrisch leitende Kontaktbrücke (7) gebildet sind.
  2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktbrücke (7) zwischen den freien Federenden (6) einerseits und dem Magnetantrieb (8) andererseits angeordnet ist.
  3. Relais nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetantrieb (8) als Hubmagnet mit einem in einer Magnetspule (12) linearbeweglich geführten Tauchkern (13) ausgebildet ist, mit dem die freien Federenden (6) bewegungsgekoppelt sind.
  4. Relais nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Tauchkern (13) einen Mitnehmerkopf (14) trägt, der beidseitig jeweils zwei in Auslenkrichtung (9) der Kontaktfedern (41, 42) voneinander beabstandete Mitnehmer (16, 17) aufweist, zwischen die die Kontaktfedern (41, 42) mit ihren freien Federenden (6) eingreifen.
  5. Relais nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfedern (41, 42) in Richtung auf ihre geschlossene Relaisposition mittels einer an der Kontaktfeder (41, 42) befestigten Zusatzfeder (18) mit dem Magnetantrieb (8) bewegungsgekoppelt sind.
  6. Relais nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktbrücke (7) eine Öffnung (14) aufweist, durch die der Tauchkern (13) des Magnetantriebs (8) hindurchgreift.
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