EP3516676A1 - Elektromagnetisches relais - Google Patents

Elektromagnetisches relais

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EP3516676A1
EP3516676A1 EP17768417.2A EP17768417A EP3516676A1 EP 3516676 A1 EP3516676 A1 EP 3516676A1 EP 17768417 A EP17768417 A EP 17768417A EP 3516676 A1 EP3516676 A1 EP 3516676A1
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EP
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contact
armature
coil
relay
actuators
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EP17768417.2A
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Herbert Elsinger
Markus Bichler
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Panasonic Industrial Devices Europe GmbH
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Panasonic Industrial Devices Europe GmbH
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    • H01H50/56—Contact spring sets
    • H01H50/58—Driving arrangements structurally associated therewith; Mounting of driving arrangements on armature

Definitions

  • the invention relates to an electromagnetic relay, in particular a safety relay, comprising a base body, a coil arranged on the base body with a coil and a yoke, which extends along a winding axis of the coil therethrough, and with an armature which is pivotally mounted on an armature bearing axis is and which pole pieces for magnetic coupling with the yoke of the coil system, and having a contact system with at least two contact springs, wherein the armature are arranged actuators, which are associated with the contact springs to actuate the contact springs upon movement of the armature, d. H. to open or close the corresponding contacts of the contact springs by the movement of the contact springs.
  • Such relays are known in practice in various designs.
  • NC normally closed contact
  • NO normally open associated Contact
  • Positive guidance or a suitable arrangement of the actuators on the armature ensures that normally closed and normally closed contacts can not be closed at the same time. In particular, the arrangement is such that the opening of the opener always precedes the closing of the shutter and this happens not at the same time or even vice versa.
  • the contact springs of the contact system must therefore have a relatively large stroke, resulting in corresponding path lengths of the actuator. This in turn requires a sufficiently large construction of the entire relay.
  • the electromagnetic relay has a main body and a coil system arranged on the main body with at least one coil and a yoke which extends along a winding axis, i. H. the longitudinal axis, the coil extending through it.
  • a coil system or so a coil assembly can be constructed by first the yoke is encapsulated with the formation of a spool core with plastic in an injection molding process and then formed coil core or bobbin is then wrapped with the coil wire to form the coil.
  • the electromagnetic relay has an armature which is arranged pivotably mounted next to the coil, so outside the coil to an armature bearing axis and which has the pole pieces for magnetic coupling with the yoke of the coil system.
  • the yoke of the coil system is static and is poled by applying a voltage to the coil winding accordingly magnetically so that the resting at rest pole shoes of the armature repelled due to their coupling with one or more permanent magnets and then in the opposite position (the working position), which leads to the movement of the armature about the armature bearing axis.
  • the electromagnetic relay comprises a contact system with at least the two contact springs mentioned above.
  • the arrangement of these contact springs is such that a spring movement plane, in which the flexible contact springs or the movable resilient part of the contact springs each extend along a main extension direction, extends transversely, preferably substantially at right angles, to the winding axis of the coil.
  • the "spring action plane” can be defined here such that the movable part of the contact spring moves from the open position into the closed position. move the contact in this plane or covers an area in this level.
  • the spring movement plane can pass through define this fixed connection point, the point at which the contact is closed, and the point at which the contact head of the spring is in the open state.
  • the term "main extension direction" here is to be understood as the direction in which a movable part or flexible arm of the contact spring extends substantially.
  • the contact system can therefore at least two contacts, namely z. B. an opener and a closer, each comprising at least one of these contact springs and an associated mating contact.
  • the mating contact is preferably a stationary, d. H. a substantially fixed, contact body against which the flexible contact spring is pressed to close the contact and is lifted from this. In this case, the contact spring is then moved in the spring movement plane or flexibly bent away from the mating contact or bent against the mating contact, depending on which construction is exactly present.
  • the spring movement plane or the main extension direction of the flexible contact springs and the winding axis so (in a view from above the relay) the projections of the main extension direction or a longitudinal axis of the contact springs and the projections of the winding axis on a base surface of the body, with the this in turn is arranged in the installed state on a board, transverse, preferably perpendicular to each other.
  • At least two actuators are arranged on the armature, which are each assigned to the contact springs for actuating the contact springs, that act on these contact springs or the movable, flexible parts of the contact springs and thus can move the contact springs in the spring movement plane.
  • These actuators extend at the armature with respect to the armature bearing axis radially outwardly in a longitudinal direction of the armature, d. H. away from the armature bearing axis.
  • the radially outermost ends of the two actuators (seen in the longitudinal direction of the armature) are further away from the armature bearing axis than the pole shoes of the armature.
  • the relay can be designed as a safety relay and, in particular, the contact springs at the opposite ends of the armature can be assigned a normally closed contact and an associated closer, since the contact springs can be forcibly guided via the armature.
  • the relay according to the invention is preferably used as a safety relay in a safety circuit.
  • the relay is constructed such that the spring movement planes of at least one of the contact springs are substantially parallel to the armature bearing axis, d. H. that the armature bearing axis runs in the usual tolerances parallel to the spring movement plane.
  • the main extension direction of the respective contact spring extends substantially parallel to the armature bearing axis in the sense that the projections of the longitudinal axis of the contact spring and the armature bearing axis on the base surface of the main body of the relay run parallel.
  • the two longitudinal axes of the contact spring and the armature bearing axis parallel and preferably the winding axis of the coil perpendicular Due to the fact that the contact springs and the armature bearing axis run essentially parallel next to one another, a particularly space-saving construction is likewise achieved.
  • the spring movement planes of the two contact springs are substantially parallel to one another.
  • the armature bearing axis extends in its imaginary extension through the coil. Whether there is a height offset between the imaginary extension of the armature bearing axis and the winding axis, however, depends on the exact construction of the armature. If, for example, in a preferred variant, an H-shaped anchor is used, which has a total of four pole pieces, which are arranged so that always two pole pieces embrace one end of the yoke of the coil system and consequently always two pole pieces on opposite sides of the yoke with a pole face of the yoke In contact, it is preferred that the armature bearing axis cross in its extension and the Jochffenachse.
  • the armature bearing axis may be such that it is vertically displaced in its extension relative to the Jochffenachse with respect to the base surface of the Basic body of the relay is.
  • the armature bearing axle below the central axis of the yoke, ie between the yoke central axis and the base surface of the main body of the relay.
  • the armature bearing axis can also lie above the Jochstoffachse, ie between Jochffenachse and housing top.
  • the armature is formed so that the pole pieces are angled or bent from the longitudinal direction of the armature to the coil.
  • the armature as magnetically active cores or core pieces, which form the pole pieces at the end, U-shaped body.
  • a U-shaped core is needed here.
  • the armature or armature angled or bent yoke it is possible to form the pole faces as large as possible, so that the best possible magnetic flux is achieved.
  • the U-shaped core pieces can also have unequal length U legs.
  • pole pieces of the yoke are angled towards the anchor and the anchor has no or only a slight bend.
  • a combination of both variants is possible, since the requirements in tightened and fallen position may be different in terms of the size of the overlap of the pole pieces.
  • the core pieces can themselves be permanent magnets.
  • these U-shaped core pieces are iron parts, in particular soft iron parts.
  • anchor Permanent magnets may be incorporated in the body, which then provide magnetic flux through the soft iron core pieces.
  • the actuators extend in the longitudinal direction of the armature outwardly beyond the pole pieces away from the armature bearing axis.
  • these actuators are fixed, in particular rotationally fixed, connected to the armature.
  • they are integrally formed with the anchor, for example, together with the anchor produced by injection molding.
  • the core pieces or the core pieces are injection-molded in an injection molding process for producing the anchor body, wherein at the same time the actuators, For example, in the form of actuator arms or a kind of end-side stubs, be injected with the anchor body.
  • the actuators on the armature and the contact springs are each formed and arranged so that a contact spring is pushed away in each case by its associated actuator for opening the respective contact of one of the respective contact spring associated mating contact.
  • the actuator thus displaces the contact head of the contact spring, that is to say the part of the contact spring which comes into contact with the mating contact, away from the mating contact in the movement plane.
  • the contact springs extend transversely or advantageously perpendicular to the armature longitudinal axis like a bridge over the actuator arms. Seen from the base surface then so the contact springs extend above the armature longitudinal axis and the contact springs are pushed away to open upwards.
  • the arrangement is such that the actuator in the respective closed state of the contact still has some distance from the contact spring, that is not in contact with the contact spring in this position.
  • an anchor bearing in which the armature is pivotably mounted about the armature bearing axis, is located on the main body. It is particularly advantageous if the armature bearing on the one hand and the at least two contact springs on the other hand are arranged on opposite sides of the armature with the actuators.
  • the anchor bearing should preferably be below the anchor or attack from below by the anchor.
  • the anchor bearing engages from above the anchor and the contact springs extend below the actuator.
  • the winding axis of the coil, the armature bearing axis and a main extension direction of the contact springs particularly preferably each flat, preferably substantially parallel, above a base surface of the main body of the relay housing, which is formed as a contact side for positioning the relay on a circuit board or printed circuit board is.
  • This base surface or contact side is the surface which lies in the installed state of the relay at or short distance parallel to the board.
  • terminals or terminals for example, contact pins, SM D contact surfaces, etc., for the circuit board or the circuit are correspondingly attached. assigns.
  • the relay has a horizontal rotational axis of the armature with respect to the printed circuit board and the armature and magnet assembly are located side by side flat above the base surface.
  • the spring movement plane is in this case essentially perpendicular to the base surface, ie the springs are moved away from the base surface for opening or closing or moved in the direction of the base surface.
  • the relay should be designed as a safety relay
  • one of the at least two contact springs is formed as part of a normally open contact and the other of the at least two contact springs as part of a normally closed contact, which is assigned to this normally open within an external safety circuit.
  • the normally open contact and the normally closed contact at the ends of the armature facing away from each other are arranged in the longitudinal direction, whereby in addition to the forced operation a particularly large stroke on both sides, d. H. both on the normally open contact and on the normally closed contact, can be realized.
  • At least one of the actuators particularly preferably the actuator, which is associated with the contact spring of the normally-open contact, has a pressure projection extending in an opening direction of the contact spring, for example in the form of a small projection, which in the opened state (in the opening direction ) presses against the contact spring.
  • a mechanically connected break contact has a contact distance of at least 0.5 mm when a make contact is closed and vice versa.
  • the actuator of the normally closed contact can also have a corresponding contact pressure projection.
  • At least one of the contact springs is designed as a double contact and has two contact pieces which rest in a closed position on a mating contact piece.
  • a contact via which signals are to be transmitted that is to say usually the normally closed contact (NC contact), which should be closed in the normal position of the relay. Due to the design as a double contact, the probability can be increased that sufficient for the signal transmission contact at least one of the two contact pieces is provided with the mating contact piece, for example, if contamination prevents good contact between the contacts on one of the contact pieces.
  • the actuators are arranged so that they can push away the respective contact springs in one direction, for example, can push away from the mating contact.
  • the movement of the contact spring is effected simply by the bias voltage having the respective contact spring. That is, the actuators then work only against the bias of the contact spring and let them simply return due to their own bias in an initial position, for example, the closed state of the respective contact.
  • This construction in which the actuator engages only one side of the contact springs, has the advantage of easier installation of the relay.
  • the actuator fork-shaped, d. H. that the contact spring associated with the actuator is encompassed by the actuator of at least three sides.
  • the closing of a contact can be assisted or initiated, depending on whether the contact spring has a certain bias in one direction.
  • the body preferably has locking elements in order to lock the coil system on or in the base body.
  • the bobbin may have corresponding, cooperating counter-locking means or the locking elements are simply formed by surfaces or edges of the coil system, for example, the bobbin or the pole faces of the yoke.
  • the anchor can be latched with, for example, an anchor bearing journal in the anchor bearing of the body.
  • the relay has a housing cover, which is connectable to the base body to form a closed housing.
  • the housing cover locking elements and the main body cooperating counter-locking means to easily lock the housing cover to the body and thus to allow a quick, easy, inexpensive installation.
  • the housing cover on the inside also counter bearing elements to hold the anchor in the anchor bearing of the body. These counter-bearing elements then block the anchor from slipping out of the anchor bearing.
  • FIG. Figure 1 1 is a schematic representation of a coil system and an armature of a relay according to a third embodiment.
  • this relay 1 being designed as a safety relay with a normally open contact A and a normally closed contact R.
  • the relay in a first switching state P1 (see Figure 7), in which the normally closed contact is closed (Normally Closed) and the normally open contact A (Normally Open ).
  • P1 first switching state in which the normally closed contact is closed (Normally Closed) and the normally open contact A (Normally Open ).
  • the design ensures that the contact piece 55 of the contact spring 51 of the normally open contact has a minimum distance of 0.5 mm to the contact piece 64 of the mating contact 60 even in the event of a fault according to IEC 61810-3.
  • a base body 10 in which all other other components are mounted a coil system 20 (also known as coil assembly and an armature 30 movably coupled thereto, which has two actuators 36, 37 with which the contact springs 51, 53 of the normally open contact A and the normally closed contact R can be actuated.
  • a coil system 20 also known as coil assembly and an armature 30 movably coupled thereto, which has two actuators 36, 37 with which the contact springs 51, 53 of the normally open contact A and the normally closed contact R can be actuated.
  • the stationary mating contacts 60, 61 of the normally open contact and the normally closed contact with their connection pins 63 are first inserted and fixed in the base body 10 in corresponding apertures 18 at two corners of the base body 10. In a later process step, they are additionally encapsulated for stronger fixation, for example with epoxy encapsulants.
  • These stationary mating contacts 60, 61 are L-shaped, wherein the long L-legs form the terminals 63, and have (as short L-legs) on the upper side to a central longitudinal axis of the base body 10 angled counter contact portions 62, which are approximately, preferably exactly, horizontally and are provided on their upper side with mating contact pieces 64.
  • These counter contact pieces 64 are made for example of a silver alloy, which can be riveted or welded to the mating contact portion 62.
  • the main body 10 then has the state shown in Figure 1. Subsequently, the coil system 20 and the armature 30 are brought into the appropriate position to each other and, as shown in Figure 4, mounted in the base body 10, which, as will be explained below, can be done by a simple latching.
  • FIG. 1 The structure of the coil system is shown in more detail in FIG.
  • a yoke made of soft iron is first encapsulated in an injection molding with plastic, the injection mold is shaped so that the bobbin 21 drum-like with a central in the longitudinal direction of the yoke 25 extending bobbin core 22 and two end Spool flanges 23 is formed, wherein in each case the end portions of the yoke 25 protrude from the bobbin flanges 23.
  • the upper and lower surfaces of the free-standing end portions of the yoke 25 constitute the pole faces of the yoke 25.
  • the coil 24 is wound on the bobbin core 22 between the bobbin flanges 23.
  • the bobbin flanges 23 have, on the outside, in each case connecting pieces which hold coil connection wires 27, with which an electrical contacting of the coil winding is possible.
  • In the base body 10 are corresponding holes in the base surface BF or base plate through which the ends of these coil leads 27 are inserted so as to connect them to corresponding terminals of a circuit on a circuit board.
  • the matching armature 30 for this purpose has corresponding pole pieces 33a, 33b, 33c, 33d, which abut in the mounted state in each case on the pole faces of the yoke 25 or are spaced therefrom by a defined air gap, depending on the position of the armature 30 relative to the coil system 20, So depending on the switching state P1, P2 of the relay 1.
  • the armature has two U-shaped soft iron core pieces 33, which have been encapsulated with plastic to form an anchor body 31 in an injection molding process. This is particularly clearly visible in FIG.
  • These soft iron core pieces 33 are U-shaped and are arranged to each other so that their U-webs 33u and U-legs are parallel.
  • two cavities 35 remain in the anchor body 31 during injection, into which permanent magnets 34 can be glued. These cavities 35 have a width which is the distance between the two U-shaped iron core pieces 33 corresponds.
  • the U-legs are preferably each of different heights and the two U-shaped iron core pieces 33 are arranged so that always a shorter U-leg as a shorter pole piece 33c, 33b a longer U-leg as a longer pole piece 33a, 33d opposite.
  • an armature bearing axis AA is defined, which exactly the central axis of the yoke 25 - which, as said the winding axis WA corresponds to the coil 24 - cuts. This is also clearly visible in FIG.
  • the special arrangement of the armature bearing axis AA to the winding axis WA or central axis of the yoke 25 ensures here for a simultaneous investment of the diagonally opposite edges of Ankerpol vom the yoke 25th
  • This magnet system (consisting of coil system 20 and armature 30) thus has four working air gaps.
  • the long pole shoes 33a, 33d are arranged so that in the switching position P1 illustrated in FIG. 7, in which the coil 24 is not flowed through, ie the normally closed contact R is closed, these pole shoes 33a, 33d are connected to their associated pole faces Yoke 25 lie. As a result, a particularly strong tightening force is achieved in this direction. If the coil 24 is traversed by current, ie excited, in the yoke, a polarity which is opposite to that of the permanent magnet flux, which is present through the magnetic flux of the permanent magnets via the armature iron, is generated.
  • this ensures that with a tilting of the armature 30 by a relatively smaller travel or armature stroke in the region of the pole shoes 33a, 33b, 33c, 33d, a relatively larger travel or armature stroke in the region of the actuators 36 , 37 and thus the stroke with which the actuators 36, 37, the contact springs 51, 53 can move, and thus a distance between the contact springs 51, 53 to the mating contact pieces 64 of the stationary mating contacts 60, 61 despite the very low, flat Height of the entire relay 1 can be relatively large.
  • the base body 10 For coupling the coil system 20 and the armature 30 with the base body 10 and thus also of the coil system 20 and the armature 30 to each other, the base body 10 on a base surface BF, with which the relay 1 can be arranged later in the installed state on a board or the like and from which the terminals 63, 59 of the various contacts and the coil terminals 27 of the coil protrude, a frame 1 1 on.
  • this frame 1 1 the coil system 20 and the armature 30 in the suitably collapsed state, so that the pole faces of the pole pieces 33a, 33b, 33c, 33d are fitting in front of the pole faces of the yoke 25, exactly einpassbar.
  • the frame 1 1 has for this purpose two side walls 14 in which latching elements 15 are located on the inside, with which the coil system 20 can be latched by pushing between the side walls 14, wherein the locking elements in the form of locking lugs on the upper peripheral edge of the ends of the yoke 25th to grab.
  • These locking elements 15 have below each exact stop surfaces on which rests the yoke 25 with its lower edges, so that the entire coil system 20 is positioned appropriately.
  • this frame 1 1 in the side walls 14 each have slots 16 through which the actuator 36, 37 of the armature 30 can protrude.
  • the side walls 14 connecting the front wall of the frame 1 1 has at an intermediate position on an armature bearing recess 12a, which forms the part of the armature bearing 12, in which the pole pieces 33a, 33b, 33c, 33d away pointing anchor bearing pin 32a of the armature 30 is received.
  • pole pieces 33a, 33b, 33c, 33d For mounting the inner, between the pole pieces 33a, 33b, 33c, 33d in the direction of the coil system 20 facing anchor pin 32b is located from the base surface BF of the body 10 upwards, parallel to the front wall of the frame 1 1 extending armature bearing web 13, in which a corresponding armature bearing cut 12 b of the armature bearing 12 is arranged.
  • the armature 30 and the coil system 20 need only fitting loose to be stacked on top of each other, and the entire assembly can be locked together in the frame 1 of the Grundgropers 10. This position is shown in FIG. As can be seen here, the actuators 36, 37 are so long that they are positioned with their ends in front of the upper, short L-legs of the mating contacts 60, 61. To shield the contacts A, R from the magnet system, d. H.
  • the actuators 36, 37 at a short distance from the side walls 14 of the frame 1 1 of the main body 10 to the outside of the frame 1 1 located mating contacts 60, 61 area shield elements 38, which cover the slots 16 for the actuators 36, 37 in the side walls 14 of the frame 1 1.
  • the insulation distances (air gap and creepage distance) between the contacts A, R and the magnetic components and electrical components of the coil system 20 and the armature 30 are increased.
  • the movable contact springs 51, 53 of the contact system 50 are mounted.
  • the contact springs 51, 53 are fastened to spring holders 59, for example riveted or welded, which are each formed as terminals 59p or pins 59p (similar to the terminals 63 of the mating contacts 60, 61) at their lower end facing the main body 10.
  • spring holders 59 for example riveted or welded
  • the base body 10 are located opposite the recesses 18 for inserting the stationary mating contacts 60, 61 located corners respectively corresponding recesses 17 through which the terminals 59 p inserted through and can be fixed in the base body 10 at the same time.
  • the contact springs 51, 53 are each, just like the mating contacts 60, 61, constructed L-shaped, in which case, however, the upper L-leg is considerably longer than the L-leg attached to the spring holder 59. Ie. On the top side of the terminal 59 there extends in each case a spring section 52, 54, at the end in the direction of the mating contacts 60, 61 (ie in each case on the underside of the ends of the contact springs 51, 53) Contact piece 55, 58 is arranged, which is provided for contacting with the mating contact piece 64 of the respective mating contact 60, 61.
  • the contact pieces 55, 58, as well as the mating contact pieces 64 may be made for example of a silver alloy and may be riveted or 29wei t with the respective end of the contact spring 51, 53.
  • the contact spring 51 of the normally-open contact A has a relatively large contact piece 55, which is attached to a widening arranged at the end on the spring section 52.
  • the contact spring 53 of the normally closed contact R has at its end on its spring portion 54 a split contact surface 56 with two smaller contact pieces 58 (smaller than the contact piece 55 of the contact spring 51 of the normally-open contact A) by a slot 57 extends in the longitudinal direction of the spring portion 54 from the end ,
  • This has the advantage that the normally closed contact R in the closed state with a high degree of safety maintains sufficient contact with the mating contact piece 64 in order to enable a signal line.
  • the longitudinal direction of the two spring sections 52, 54 of the contact springs 51, 53 is the main extension direction HR of the contact springs 51, 53. It runs here, as can be seen in particular from Figure 6, almost parallel to the armature bearing axis AA of the armature 30 and perpendicular to the winding axis WA of the coil system 20. As can be seen here, the longitudinal axis of the armature AL runs parallel to the winding axis WA of the coil 24 of the coil system 20. All named longitudinal axes or main extension directions thus extend substantially flat above the base surface BF of the main body 10, whereby the particular flat design of the relay 1 results. It is clear that the spring sections 52, 54, depending on the position of the relevant contact A, R, d. H.
  • the spring sections 52, 54 are formed and the contact springs 51, 53 are positioned so that they engage the actuators 36, 37 on the Bridge each end of the armature 30 from above. That is, the actuators 36, 37 press against the respective spring sections 52, 54 when actuated from below.
  • Figure 8 shows the relay in a second switching position P2, in which the coil 24 is energized, whereby the magnetic field of the yoke 25 is reversed and the armature 30 was thus tilted to a position by the actuator 37, the contact spring 53 of the normally closed contact R from the mating contact 61st lifts and thus opens the normally closed contact R, wherein at the same time the contact spring 51 of the normally open contact A due to their bias contacted their associated mating contact 61 and thus the normally open contact A is closed.
  • the distance between the contact pieces on the side of the normally closed contact R is then at least 0.5 mm, even in the event of a fault according to IEC 61810-3.
  • the arrangement of the contact springs 51, 53 with respect to the actuators 36, 37 is here in each case chosen so that in the closed state, the contact springs 51, 53 have no contact with the associated actuator 36, 37, so that even with a burning down the Gegenutton Publishede64 always still a secure contact is possible and not in the closed position of the actuator, the respective contact spring 51, 53 still keeps away from the mating contact piece 64.
  • the relay 1 can finally be closed with a housing cover 2 in the assembled state of all components. This has a peripheral wall whose internal dimensions are adapted to the outer dimensions of the base body 10.
  • the base body 10 has on the outside bottom side in the direction of the base surface BF on its two longitudinal sides in each case two locking cutouts 19 which cooperate with corresponding locking lugs 3 on the inside of the wall of the housing cover 2 and with which the housing cover 2 can be latched to the base body 10.
  • On the inside of the wall of the housing cover 2 is also a peripheral edge 7 in a suitable height, so that this peripheral edge 7 comes to rest on a peripheral edge of the body 10.
  • a longitudinal side is centrally located on the outer wall of the housing cover inside a recess 5, which is adapted to the front wall of the frame 1 1 of the base body 10 in the region of the armature bearing 12, so that there is a precise fit here.
  • a web 4 which serves as an abutment element for the armature bearing recess 12a of the armature bearing 12 and the armature journal on the side facing away from the coil system 20 side of the armature 20 in the corresponding armature bearing cutout 12a holds.
  • the housing cover 2 has a parallel to the longer side walls approximately in the middle region extending web 6, which extends in the assembled state between the coil system 20 and the armature 30 and as an abutment member 6 for the armature bearing recess 12b of the armature bearing 12 between the armature 30 and the coil system 20 is used.
  • both anchor bearing pins 32a, 32b are securely held in the armature bearing 12.
  • FIG. 9 shows a modified variant of the relay 1 according to FIGS. 1 to 8.
  • the coil system 20 and the armature 30 with its magnetic components are constructed substantially the same as in the first embodiments shown in Figures 1 to 8.
  • the actuators 41, 42 with a lower portion 41 a, 42 a and an upper portion 41 b , 42b and each one in between in the longitudinal direction AL of the armature 30 extending slot 41 s, 42s constructed fork-shaped.
  • the respective contact spring 51, 53 or the spring portion 52, 54 of the contact springs 51, 53 passes through the respective slot 41 s, 42 s of the associated him / her actuator 41, 42.
  • This construction makes it possible that the spring portions 52, 54 of Contact springs 51, 53 are lifted not only against their own bias from the mating contact 60, 61, but also by the upper portion 41 b, 42 b of the actuator 41, 42 can be pressed to close down against the mating contact 60, 61. This may be useful in some applications, depending on the bias that the contact springs 51, 53 should have and what purpose the relay should serve.
  • anchor bearing of the armature 30 is constructed slightly differently. Instead of the anchored to the anchor body 31 anchor bearing pins 32a, 32b is now in the anchor body 31 in the direction of the armature bearing axis AA continuous anchor bearing bore 32o. Likewise located at the appropriate position in the frame 1 1 in the central anchor bearing web 13 (not shown in Figure 9) of the body 10 anchor bearing bores 12o. An armature bearing pin 32s, for example a metal pin, is then inserted through the bores to realize the armature bearing.
  • the armature 30 (or consisting of armature 30 and coil system 20 magnet system) may be configured differently. This is shown schematically with reference to FIG. As a comparison with Figure 10 shows, an essential difference here is that the armature 130 is not constructed H-shaped with two U-iron core pieces, but only such a z. B. U-shaped iron core 133 has. That is, the magnet system has only two working air gaps, and there is always only one pole piece 133a, 133b on the corresponding pole face of the yoke 125 at.
  • the yoke 125 is formed such that it has enlarged pole faces at the ends in each case.
  • the magnet system 120 is otherwise constructed in the same way as the magnet system 20 according to the first embodiment, as described in particular. was explained in particular in connection with Figure 2. Ie.
  • the yoke 125 is also encapsulated with plastic to form a drum-like bobbin and then the coil 124 wrapped in a central region around the yoke or the bobbin.
  • the armature 130 can be produced by molding the U-shaped iron core part 133 with molded-on actuators 36, 37 in a plastic injection molding process, and the permanent magnets 34 are inserted into corresponding chambers 35.
  • the armature 133 has only two pole shoes 133a, 133b, which bear against the pole faces of the yoke 125 only from one side, in this case the underside, in this case the armature bearing axis AA 'can be further offset downwards, so that they are in one Distance is below the longitudinal axis of the yoke 125 and the winding axis WA. That is, the anchor bearing pins would then be correspondingly lower, each at the height of the armature bearing axis AA ', which intersects the soft iron core part or its central longitudinal axis, be arranged offset. Accordingly, the base body must be formed so that the armature bearing cutouts of the armature bearing lie at a shorter distance above the base surface BF.
  • This further embodiment with a simplified armature 130 has the advantage of saving material. This can also be an advantage during assembly, since the armature 133 and the magnet system 120 can be used independently of one another in the base body.
  • the devices described in detail above are only exemplary embodiments which can be modified by the person skilled in many different ways without departing from the scope of the invention.
  • the armature bearing axis could also be outside the iron of the armature or offset from the armature longitudinal axis.
  • the anchor bearing could also be made as a separate part, which in turn is then fixed in the base body and / or the magnet system during assembly, for example, as a kind of shaft to which the anchor is attached with a corresponding anchor bearing bore.
  • the anchor bearing could be molded directly on the magnet system.
  • the elements, in particular cooperating, elements on the front and the rear half-shell can be reversed, or similar variations are possible.
  • the special features of the variants described above can also be used. if combined with each other.
  • the use of the indefinite article "a" or "an” does not exclude that the characteristics in question may also be present more than once.

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Abstract

Es wird ein elektromagnetisches Relais (1), insbesondere ein Sicherheitsrelais (1), beschrieben. Dieses weist einen Grundkörper (10) sowie ein daran angeordnetes Spulensystem (20, 120) auf, mit einer Spule (24, 124) und einem Joch (25, 125), welches sich entlang einer Wickelachse (WA) der Spule (24, 124) durch diese erstreckt. Ein Anker (30, 130) des Relais (1) ist neben der Spule (24, 124) um eine Ankerlagerachse (AA, AA) schwenkbar gelagert angeordnet und weist Polschuhe (33a, 33b, 33c, 33d, 133a, 133b) zur magnetischen Kopplung mit dem Joch (25, 125) des Spulensystems (20, 120) auf. Das Relais (1) umfasst weiter ein Kontaktsystem (50) mit zumindest zwei Kontaktfedern (51, 53), wobei sich jeweils eine Federbewegungsebene (FB) der Kontaktfedern (51, 53) quer, vorzugsweise im Wesentlichen rechtwinklig, zur Wickelachse (WA) der Spule (24, 124) erstreckt. Am Anker (30, 130) sind zumindest zwei Betätiger (36, 37, 41, 42) angeordnet, welche den Kontaktfedern (51, 53) zur Betätigung der Kontaktfedern (51, 53) zugeordnet sind und welche sich am Anker (30, 130) bezüglich der Ankerlagerachse (AA, AA') radial nach außen in einer Längsrichtung (AL) des Ankers (30, 130) erstrecken, wobei die radial äußersten Enden der beiden Betätiger (36, 37, 41, 42) jeweils weiter von der Ankerlagerachse (AA, AA') entfernt sind, als die Polschuhe (33a, 33b, 33c, 33d, 133a, 133b) des Ankers (30,130).

Description

Elektromagnetisches Relais
Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais, insbesondere ein Sicherheitsrelais, mit einem Grundkörper, einem am Grundkörper angeordneten Spulensystem mit einer Spule und einem Joch, welches sich entlang einer Wickelachse der Spule durch diese erstreckt, sowie mit einem Anker, welcher auf einer Ankerlagerachse schwenkbar gelagert angeordnet ist und welcher Polschuhe zur magnetischen Kopplung mit dem Joch des Spulensystems aufweist, und mit einem Kontaktsystem mit zumindest zwei Kontaktfedern, wobei am Anker Betätiger angeordnet sind, welche den Kontaktfedern zugeordnet sind, um bei einer Bewegung des Ankers die Kontaktfedern zu betätigen, d. h. die entsprechenden Kontakte der Kontaktfedern durch die Bewegung der Kontaktfedern zu öffnen oder zu schließen.
Derartige Relais sind aus der Praxis in verschiedenen Ausführungen bekannt. Bei einer Ausbildung als Sicherheitsrelais ist mindestens eine der Kontaktfedern einem sogenannten„Öffner" oder Ruhekontakt (auch als NC-Kontakt, NC = Normally Closed, bezeichnet) zugeordnet und mindestens eine andere Kontaktfeder ist dem„Schließer" oder Arbeitskontakt zugeordnet (auch als NO-Kontakt, NO = Normally Open, bezeichnet). Durch eine Zwangsführung bzw. durch eine passende Anordnung der Betätiger am Anker ist dafür gesorgt, dass Öffner und Schließer nicht gleichzeitig geschlossen werden können. Insbesondere ist die Anordnung so, dass das Öffnen des Öffners stets dem Schließen des Schließers vorangeht und dies keinesfalls gleichzeitig oder gar umgekehrt geschieht. Tritt beim Öffnen des Öffners ein„Öffnungsversagen" auf, weil beispielsweise die Kontaktfeder des Öffners mit dem Gegenkontakt verschweißt ist, so kann der Schließer nicht geschlossen werden. Somit kann ein Öffnungsversagen durch den geöffneten (mechanisch verbundenen) Schließer sicher erkannt werden. Für Sicherheitsrelais (Relais mit zwangsgeführten Kontakten gemäß IEC 61810-3) ist zudem vorgeschrieben, dass bei einem Öffnungsversagen eines Schließers der Öffner und ebenso bei einem Öffnungsversagen eines Öffners der Schließer immer noch einen vorgegebenen Minimalkontaktabstand aufweisen muss, nämlich mindestens 0,5 mm.
Die Kontaktfedern des Kontaktsystems müssen daher einen relativ großen Hub aufweisen, was zu entsprechenden Weglängen der Betätiger führt. Dies wiederum bedingt eine ausreichend große Konstruktion des gesamten Relais. Andererseits ist es für viele Anwendungen wünschenswert, Relais mit entsprechenden Sicherheitsanforderungen mit möglichst geringen Außenmaßen zu haben. Insbesondere ist es bei vielen Konstruktionen vorteilhaft, wenn das Relais relativ flach ist, d. h. die Bauhöhe des Relais bei einer Positionierung auf einer Platine relativ gering ist.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Relais zu schaffen, welches insbesondere auch als Sicherheitsrelais dienen kann und welches dennoch möglichst geringe Außenmaße aufweist, insbesondere besonders flach auf einer Platine angeordnet werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Relais gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
Wie eingangs erwähnt, weist das elektromagnetische Relais einen Grundkörper und ein am Grundkörper angeordnetes Spulensystem mit zumindest einer Spule und einem Joch auf, welches sich entlang einer Wickelachse, d. h. der Längsachse, der Spule durch diese erstreckt. Beispielsweise kann so ein Spulensystem bzw. so eine Spulenbaugruppe aufgebaut werden, indem zunächst das Joch unter Bildung eines Spulenkerns mit Kunststoff in einem Spritzgussverfahren umspritzt wird und der so gebildete Spulenkern bzw. Spulenkörper dann mit dem Spulendraht umwickelt wird, um die Spule zu bilden.
Weiter weist das elektromagnetische Relais einen Anker auf, der neben der Spule, also außerhalb der Spule, um eine Ankerlagerachse schwenkbar gelagert angeordnet ist und welcher die Polschuhe zur magnetischen Kopplung mit dem Joch des Spulensystems aufweist. Bei dieser Konstruktion ist also das Joch des Spulensystems statisch und wird durch Anlegen einer Spannung an die Wicklung der Spule entsprechend magnetisch so gepolt, dass die in Ruhestellung anliegenden Polschuhe des Ankers aufgrund deren Koppelung mit einem oder mehreren Dauermagneten zunächst abgestoßen und dann in der Gegenstellung (der Arbeitsstellung) angezogen werden , was zur Bewegung des Ankers um die Ankerlagerachse führt.
Des Weiteren umfasst das elektromagnetische Relais ein Kontaktsystem mit zumindest den eingangs genannten beiden Kontaktfedern. Dabei ist die Anordnung dieser Kontaktfedern so, dass eine Federbewegungsebene, in der sich die flexiblen Kontaktfedern bzw. der bewegliche federnde Teil der Kontaktfedern jeweils entlang einer Haupterstreckungs- richtung erstrecken, quer, vorzugsweise im Wesentlichen rechtwinklig, zur Wickelachse der Spule verläuft. Die„Federbewegungsebene" kann hier so definiert werden, dass sich der bewegliche Teil der Kontaktfeder von der offenen Position in die geschlossene Posi- tion des Kontakts in dieser Ebene bewegt bzw. eine Fläche in dieser Ebene überstreicht. Handelt es sich beispielsweise um eine (z. B. L-förmig aufgebaute) Kontaktfeder, deren federnder Arm sich von einem festen Anschlusspunkt (z. B. dem Winkelpunkt der L-Form) aus zum Gegenkontakt hin erstreckt, so lässt sich die Federbewegungsebene durch diesen festen Anschlusspunkt, den Punkt, an dem der Kontakt geschlossen ist, und den Punkt, an dem sich der Kontaktkopf der Feder im offenen Zustand befindet, definieren. Unter„Haupterstreckungsrichtung" ist hierbei die Richtung zu verstehen, in der sich ein beweglicher Teil bzw. flexibler Arm der Kontaktfeder im Wesentlichen erstreckt.
Das Kontaktsystem kann hier also zumindest zwei Kontakte, nämlich z. B. einen Öffner und einen Schließer, aufweisen, welche jeweils mindestens eine dieser Kontaktfedern und einen zugehörigen Gegenkontakt umfassen. Der Gegenkontakt ist dabei vorzugsweise ein stationärer, d. h. ein im Wesentlichen feststehender, Kontaktkörper, gegen den die flexible Kontaktfeder zum Schließen des Kontakts gedrückt wird bzw. von diesem abgehoben wird. Dabei wird die Kontaktfeder dann in der Federbewegungsebene bewegt bzw. flexibel vom Gegenkontakt weggebogen oder gegen den Gegenkontakt hingebogen, je nachdem, welche Konstruktion genau vorliegt. Bei dieser Anordnung der Federbewegungsebene bzw. der Haupterstreckungsrichtung der flexiblen Kontaktfedern und der Wickelachse verlaufen also (bei einer Sicht von oben auf das Relais) die Projektionen der Haupterstreckungsrichtung bzw. einer Längsachse der Kontaktfedern und die Projektionen der Wickelachse auf eine Basisfläche des Grundkörpers, mit der dieser wiederum im eingebauten Zustand auf einer Platine angeordnet ist, quer, vorzugsweise senkrecht, zueinander.
Erfindungsgemäß sind am Anker mindestens zwei Betätiger angeordnet, welche den Kontaktfedern jeweils zur Betätigung der Kontaktfedern zugeordnet sind, also auf diese Kontaktfedern bzw. die beweglichen, flexiblen Teile der Kontaktfedern einwirken und somit die Kontaktfedern in der Federbewegungsebene bewegen können. Diese Betätiger erstrecken sich am Anker bezüglich der Ankerlagerachse radial nach außen in einer Längsrichtung des Ankers, d. h. von der Ankerlagerachse aus nach außen weg. Dabei sind die radial äußersten Enden der beiden Betätiger (in der Längsrichtung des Ankers gesehen) weiter von der Ankerlagerachse entfernt als die Polschuhe des Ankers.
Dadurch, dass sich die Betätiger bzw. Betätigerarme für die beiden Kontakte an gegenüberliegenden Enden des Ankers diametral nach außen vom Ankerlager weg erstrecken, ergibt sich der Vorteil, dass trotz einer flachen Bauweise des Relais ein relativ großer Hub am Betätiger vorliegt. Ebenso unterstützt die Anordnung des Ankers neben der Spule eine flache Bauweise. Daher kann auch bei einer flachen Bauweise ein großer Abstand der Kontaktfedern von den Gegenkontakten realisiert werden. Folglich kann, wie später erläutert, das Relais als Sicherheitsrelais ausgebildet werden und insbesondere können die Kontaktfedern an den gegenüberliegenden Enden des Ankers einem Öffner und einem dazu gehörigen Schließer zugeordnet werden, da die Kontaktfedern über den Anker zwangsgeführt werden können.
Dementsprechend wird das erfindungsgemäße Relais vorzugsweise als Sicherheitsrelais in einer Sicherheitsschaltung verwendet.
Weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, wobei auch Merkmale verschiedener Ausführungsbeispiele zu neuen Ausführungsbeispielen kombiniert werden können.
Vorzugsweise ist das Relais derart aufgebaut, dass die Federbewegungsebenen zumindest einer der Kontaktfedern im Wesentlichen parallel zur Ankerlagerachse verlaufen, d. h. dass die Ankerlagerachse in den üblichen Toleranzen parallel zur Federbewegungsebene verläuft. Bei einer solchen Konstruktion verläuft also auch die Haupterstreckungs- richtung der betreffenden Kontaktfeder im Wesentlichen parallel zur Ankerlagerachse in dem Sinne, dass die Projektionen der Längsachse der Kontaktfeder und der Ankerlagerachse auf der Basisfläche des Grundkörpers des Relais parallel verlaufen. Mit anderen Worten, bei einer Sicht von oben auf das Relais laufen dann die beiden Längsachsen der Kontaktfeder und die Ankerlagerachse parallel und vorzugsweise die Wickelachse der Spule senkrecht. Dadurch, dass die Kontaktfedern und die Ankerlagerachse im Wesentlichen parallel nebeneinander verlaufen, wird ebenfalls eine besonders platzsparende Konstruktion erreicht.
Vorzugsweise liegen die Federbewegungsebenen der beiden Kontaktfedern im Wesentlichen parallel zueinander.
Weiterhin ist es für die gewünschte flache Anordnung von Vorteil, wenn die Ankerlagerachse in ihrer gedachten Verlängerung durch die Spule hindurch verläuft. Ob es einen Höhenversatz zwischen der gedachten Verlängerung der Ankerlagerachse und der Wickelachse gibt, hängt jedoch von der genauen Konstruktion des Ankers ab. Wird beispielsweise bei einer bevorzugten Variante ein H-förmiger Anker verwendet, welcher insgesamt vier Polschuhe aufweist, die so angeordnet sind, dass immer zwei Polschuhe ein Ende des Jochs des Spulensystems umgreifen und folglich immer zwei Polschuhe auf gegenüberliegenden Seiten des Jochs mit einer Polfläche des Jochs in Kontakt sind, so ist es bevorzugt, wenn sich die Ankerlagerachse in ihrer Verlängerung und die Jochmittelachse kreuzen. Bei einer anderen bevorzugten Variante des Ankers, bei der dieser nur zwei Polschuhe aufweist und immer nur ein Polschuh in Kontakt mit einer Polfläche des Jochs ist, kann die Ankerlagerachse so liegen, dass sie in ihrer Verlängerung gegenüber der Jochmittelachse höhenverschoben in Bezug auf die Basisfläche des Grundkörpers des Relais ist. Insbesondere ist es möglich, die Ankerlagerachse dann unterhalb der Jochmittelachse, d. h. zwischen Jochmittelachse und Basisfläche des Grundkörpers des Relais, anzuordnen. Die Ankerlagerachse kann aber auch oberhalb der Jochmittelachse liegen, also zwischen Jochmittelachse und Gehäuseoberseite.
Vorzugsweise ist in beiden Fällen der Anker so ausgebildet, dass die Polschuhe von der Längsrichtung des Ankers zur Spule hin abgewinkelt bzw. abgeknickt sind.
Dies ist beispielsweise möglich, indem der Anker als magnetisch wirksame Kerne oder Kernstücke, welche endseitig die Polschuhe bilden, U-förmig ausgebildete Körper aufweist. Im Falle eines Ankers mit nur zwei Polschuhen ist hier nur ein U-förmiges Kernstück nötig. Wird beispielsweise ein H-förmiger Anker an jedem Ende von zwei sich gegenüberliegenden Polschuhen aufgebaut, so können zwei solcher U-förmiger Kernstücke übereinander gelegt werden, so dass die Polschuhe der beiden U-förmigen Kernstücke an den Enden jeweils gabelförmig die Enden des Jochs umgreifen. Durch die zur Spule bzw. zum Joch hin abgewinkelten oder abgeknickten Polschuhe des Ankers ist es möglich, die Polschuhflächen möglichst groß auszubilden, so dass ein möglichst guter magnetischer Fluss erreicht wird. Die U-förmigen Kernstücke können im Übrigen auch ungleich lange U- Schenkel aufweisen. Es wäre auch denkbar, dass die Polschuhe des Jochs zum Anker hin abgewinkelt sind und der Anker keine oder nur eine geringe Abwinklung aufweist. Ebenso ist eine Kombination beider Varianten möglich, da hinsichtlich der Größe der Überdeckung der Polschuhe die Anforderungen in angezogener- und abgefallener Stellung unterschiedlich sein können.
Die Kernstücke können selbst Permanentmagnete sein. Vorzugsweise handelt es sich bei diesen U-förmigen Kernstücken um Eisenteile, insbesondere Weicheisenteile. Im Anker- körper können Permanentmagneten eingebaut sein, die dann für einen magnetischen Fluss durch die Weicheisen-Kernstücke sorgen.
Wie eingangs erwähnt, erstrecken sich die Betätiger in Längsrichtung des Ankers gesehen nach außen hin über die Polschuhe hinaus von der Ankerlagerachse weg. Vorzugsweise sind diese Betätiger fest, insbesondere drehfest, mit dem Anker verbunden. Ganz besonders bevorzugt sind sie einteilig mit dem Anker ausgebildet, beispielsweise mit dem Anker gemeinsam im Spritzgussverfahren erzeugt.
Bei einer sehr kostengünstigen, einfachen Herstellungsweise des Ankers werden das Kernstücke oder die Kernstücke (und gegebenenfalls auch die Permanentmagnete, sofern diese nicht nachträglich in im Spritzgussverfahren extra hierfür eingebrachte Kammern eingeklebt werden) in einem Spritzgussverfahren zur Herstellung des Ankerkörpers umspritzt, wobei gleichzeitig die Betätiger, beispielsweise in Form von Betätigerarmen bzw. eine Art endseitigen Stummeln, am Ankerkörper mit angespritzt werden.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführung sind die Betätiger am Anker und die Kontaktfedern jeweils so ausgebildet und angeordnet, dass eine Kontaktfeder jeweils durch den ihr zugeordneten Betätiger zum Öffnen des betreffenden Kontakts von einem der jeweiligen Kontaktfeder zugeordneten Gegenkontakt weggedrückt wird. Bei einem solchen„Lift-Off-Kontakt" verschiebt also der Betätiger den Kontaktkopf der Kontaktfeder, d. h. den mit dem Gegenkontakt in Verbindung tretenden Teil der Kontaktfeder, in der Bewegungsebene vom Gegenkontakt weg.
Ganz besonders vorteilhaft ist es, wenn sich die Kontaktfedern quer bzw. vorteilhafterweise senkrecht zur Ankerlängsachse brückenartig über die Betätigerarme erstrecken. Von der Basisfläche aus gesehen verlaufen dann also die Kontaktfedern oberhalb der Ankerlängsachse und die Kontaktfedern werden zum Öffnen nach oben weggedrückt.
Ganz besonders bevorzugt ist die Anordnung derart, dass der Betätiger im jeweils geschlossenen Zustand des Kontakts noch etwas Abstand zur Kontaktfeder hat, d. h. in dieser Lage nicht die Kontaktfeder berührt. Dies hat den Vorteil, dass mit der Zeit die Kontaktstücke zwischen Kontaktfeder und Gegenkontakt noch etwas abbrennen können und dennoch der Kontakt im geschlossenen Zustand auch sicher geschlossen ist. Wie bereits erwähnt, befindet sich am Grundkörper ein Ankerlager, in welchem der Anker um die Ankerlagerachse schwenkbar gelagert ist. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn das Ankerlager einerseits und die zumindest zwei Kontaktfedern andererseits an voneinander abgewandten Seiten des Ankers mit den Betätigern angeordnet sind. Wenn also, wie oben beschrieben, die Kontaktfedern jeweils (von der Basisfläche aus gesehen) oberhalb der Betätiger am Anker angreifen, also die Betätiger die Kontaktfeder untergreifen, so sollte sich das Ankerlager vorzugsweise unterhalb des Ankers befinden bzw. von unten vom Anker angreifen. Beispielsweise könnten am Ankerkörper entsprechend in der Ankerlagerachse verlaufende Ankerlagerzapfen ausgebildet sein und diese Ankerlagerzapfen werden von oben, d. h. auf die Basisfläche zu, in die Ankerlager im Grundkörper gedrückt. Alternativ wäre auch eine umgekehrte Anordnung möglich, dass das Ankerlager von oben am Anker angreift und sich die Kontaktfedern unterhalb der Betätiger erstrecken.
Dadurch, dass die Kontaktfedern und das Ankerlager an voneinander abgewandten Seiten des Ankers jeweils am Ankerkörper angreifen, wird dafür gesorgt, dass der Anker in das Ankerlager gedrückt wird, wenn das Relais umschalten möchte, also der Anker um die Ankerlagerachse gekippt werden soll, dies aber nicht möglich ist, weil ein Kontakt verschweißt wird, d. h. der Fall eines Öffnungsversagens vorliegt. Der Anker wird dann auf der Seite, an der der Betätiger den defekten Kontakt öffnen soll, von der Kontaktfeder in Richtung Ankerlager gedrückt und auf der anderen Seite wird der Anker durch die Magnetkraft nach unten gedrückt, so dass der Anker in einem solchen Versagensfall insgesamt automatisch in das Ankerlager gedrückt wird. Dies sorgt dafür, dass der Anker immer in der korrekten Position gehalten wird und es noch nicht einmal erforderlich wäre, den Anker nach oben hin im Ankerlager, beispielsweise durch ein entsprechendes Gegenlager im Relaisgehäuse etc., zu halten. Es ist somit gewährleistet, dass der zweite Kontakt sicher offengehalten wird, wenn der zu öffnende Kontakt nicht geöffnet werden kann.
Wie bereits erwähnt, erstrecken sich die Wickelachse der Spule, die Ankerlagerachse und eine Haupterstreckungsrichtung der Kontaktfedern besonders bevorzugt jeweils flach, vorzugsweise im Wesentlichen parallel, oberhalb einer Basisfläche des Grundkörpers des Relaisgehäuses, welcher als Kontaktseite zur Positionierung des Relais auf einer Platine bzw. Leiterplatte ausgebildet ist. Diese Basisfläche bzw. Kontaktseite ist die Fläche, die im verbauten Zustand des Relais auf bzw. in kurzem Abstand parallel über der Platine liegt. An der Basisfläche sind Anschlüsse bzw. Terminals, beispielsweise Kontaktbein- chen, SM D-Kontaktflächen etc. für die Platine bzw. den Schaltkreis, entsprechend ange- ordnet. Mit anderen Worten, das Relais weist in Bezug auf die Leiterplatte eine liegende Drehachse des Ankers auf und Anker und Magnetbaugruppe befinden sich nebeneinander flach über der Basisfläche. Die Federbewegungsebene steht hierbei im Wesentlichen senkrecht auf der Basisfläche, d. h. die Federn werden zum Öffnen bzw. Schließen von der Basisfläche wegbewegt bzw. in Richtung der Basisfläche bewegt.
Sofern das Relais, wie in der bevorzugten Ausführung gewünscht, als Sicherheitsrelais ausgebildet sein soll, ist eine der zumindest zwei Kontaktfedern als Teil eines Arbeitskontakts ausgebildet und die andere der zumindest zwei Kontaktfedern als Teil eines Ruhekontakts, der diesem Arbeitskontakt innerhalb einer externen Sicherheitsschaltung zugeordnet ist. Bei einem solchen Sicherheitsrelais sind also der Arbeitskontakt und der Ruhekontakt an den voneinander weg weisenden Enden des Ankers in dessen Längsrichtung angeordnet, wodurch neben der Zwangsführung ein besonders großer Hub auf beiden Seiten, d. h. sowohl am Arbeitskontakt als auch am Ruhekontakt, realisiert werden kann.
Bevorzugt weist zumindest einer der Betätiger, besonders bevorzugt der Betätiger, welcher der Kontaktfeder des Arbeitskontakts zugeordnet ist, einen sich in einer Öffnungsrichtung der Kontaktfeder erstreckenden Andruck-Vorsprung, beispielsweise in Form einer kleinen Erhebung etc., auf, welcher im geöffneten Zustand (in Öffnungsrichtung) gegen die Kontaktfeder drückt. Auf diese Weise kann dafür gesorgt werden, dass zu jedem Zeitpunkt sichergestellt ist, dass ein mechanisch verbundener Öffner mindestens 0,5 mm Kontaktabstand hat, wenn ein Schließer geschlossen ist und auch umgekehrt. Zusätzlich kann aber auch der Betätiger des Ruhekontakts einen entsprechenden Andruck- Vorsprung aufweisen.
Vorzugsweise ist zumindest eine der Kontaktfedern, besonders bevorzugt die Kontaktfeder des Ruhekontakts, als Doppelkontakt ausgebildet und weist zwei Kontaktstücke auf, die in einer geschlossenen Stellung an einem Gegenkontaktstück anliegen. Dies ist bei einem Kontakt, über den Signale übertragen werden sollen, üblicherweise also dem Ruhekontakt (NC-Kontakt), der in der Normalstellung des Relais geschlossen sein sollte, besonders vorteilhaft. Durch die Ausbildung als Doppelkontakt kann die Wahrscheinlichkeit erhöht werden, dass ein für die Signalübertragung ausreichender Kontakt zumindest eines der beiden Kontaktstücke mit dem Gegenkontaktstück gegeben ist, beispielsweise falls an einem der Kontaktstücke eine Verschmutzung eine gute Kontaktierung zwischen den Kontakten verhindert. Bei einer einfachen Grundform des Relais reicht es aus, wenn die Betätiger so angeordnet sind, dass sie die jeweiligen Kontaktfedern in eine Richtung wegdrücken können, beispielsweise vom Gegenkontakt wegdrücken können. In der Gegenrichtung erfolgt die Bewegung der Kontaktfeder einfach durch die Vorspannung, die die jeweilige Kontaktfeder aufweist. Das heißt, die Betätiger arbeiten dann nur gegen die Vorspannung der Kontaktfeder und lassen diese einfach aufgrund der eigenen Vorspannung in eine Ausgangsposition, beispielsweise den geschlossenen Zustand des jeweiligen Kontakts, zurückkommen. Diese Konstruktion, bei der der Betätiger nur von einer Seite an den Kontaktfedern angreift, hat den Vorteil einer einfacheren Montage des Relais.
Grundsätzlich ist es aber auch möglich, die Betätiger gabelförmig auszubilden, d. h. dass die dem Betätiger zugeordnete Kontaktfeder von dem Betätiger von zumindest drei Seiten umgriffen wird. Bei solchen Betätigern kann auch das Schließen eines Kontakts unterstützt bzw. initiiert werden, je nachdem, ob die Kontaktfeder eine bestimmte Vorspannung in eine Richtung hat.
Um die Montage des Relais zu vereinfachen und somit auch kostengünstiger zu machen, weist der Grundkörper vorzugsweise Rastelemente auf, um das Spulensystem am oder im Grundkörper zu verrasten. Der Spulenkörper kann entsprechende, damit zusammenwirkende Gegenrastmittel aufweisen oder die Rastelemente werden einfach durch Flächen bzw. Kanten des Spulensystems, beispielsweise des Spulenkörpers oder der Polflächen des Jochs, gebildet. Ebenso kann vorteilhafterweise der Anker mit beispielsweise einem Ankerlagerzapfen im Ankerlager des Grundkörpers verrastet werden.
Besonders bevorzugt weist das Relais einen Gehäusedeckel auf, welcher mit dem Grundkörper zur Bildung eines geschlossenen Gehäuses verbindbar ist. Dabei weist auch der Gehäusedeckel Rastelemente und der Grundkörper damit zusammenwirkende Gegenrastmittel auf, um den Gehäusedeckel mit dem Grundkörper einfach zu verrasten und so eine schnelle, einfache, kostengünstige Montage zu ermöglichen. Vorzugsweise weist der Gehäusedeckel innenseitig auch Gegenlagerelemente auf, um den Anker im Ankerlager des Grundkörpers zu halten. Diese Gegenlagerelemente blockieren den Anker dann bezüglich eines Rausrutschens aus dem Ankerlager.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Figuren anhand von Ausführungsbeispielen noch einmal näher erläutert. Es zeigen: eine Sprengzeichnung des Grundkörpers (mit stationären Gegenkontakten), des Spulensystems und des Ankers eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Relais, eine perspektivische Ansicht mit einem Teilschnitt durch das Spulensystem des Relais nach Figur 1 , eine Sprengzeichnung des Ankers des Relais nach Figur 1 , eine Sprengzeichnung des Grundkörpers, Spulensystems und Ankers des Relais nach Figur 1 , jedoch nun mit Anker und Spulensystem im zusammengeschobenen Zustand, eine Sprengzeichnung des Grundkörpers, Spulensystems und Ankers des Relais nach Figur 1 , jedoch nun mit Anker und Spulensystem im Grundkörper und mit den Kontaktfedern vor der Montage in den Grundkörper, eine Draufsicht auf das Relais gemäß den Figuren 1 bis 5 (bei geöffnetem Gehäusedeckel), eine perspektivische Frontansicht des Relais gemäß den Figuren 1 bis 6 in einem ersten Schaltzustand (mit geschlossenem Ruhekontakt) mit einem daneben angeordneten Gehäusedeckel für das Relais, eine perspektivische Frontansicht des Relais gemäß den Figuren 1 bis 6 in einem zweiten Schaltzustand (mit geschlossenem Arbeitskontakt), hier ohne Gehäusedeckel dargestellt, eine perspektivische Frontansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Relais, hier ohne Gehäusedeckel,
Figur 10 eine schematische Darstellung des Spulensystems und des Ankers eines Relais nach den Figuren 1 bis 8 oder nach Figur 9, Figur 1 1 eine schematische Darstellung eines Spulensystems und eines Ankers eines Relais gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.
Anhand der Figuren 1 bis 8 sowie 10 wird nun zunächst ein erstes bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Relais 1 beschrieben, wobei dieses Relais 1 als Sicherheitsrelais mit einem Arbeitskontakt A und einem Ruhekontakt R ausgebildet ist. Wie üblich, ist im unerregten bzw. nicht energetisierten Zustand der Spule (also ohne Stromfluss) das Relais in einem ersten Schaltzustand P1 (siehe Figur 7), in dem der Ruhekontakt geschlossen ist (Normally Closed) und der Arbeitskontakt A offen ist (Normally Open). In diesem Zustand ist durch die Bauweise dafür gesorgt, dass das Kontaktstück 55 der Kontaktfeder 51 des Arbeitskontakts auch in einem Fehlerfall gemäß IEC 61810-3 einen Mindestabstand von 0,5 mm zum Kontaktstück 64 des Gegenkontakts 60 aufweist.
Wie insbesondere aus der Sprengzeichnung in Figur 1 hervorgeht, gehören neben den Kontaktfedern 51 , 53 des Arbeitskontakts A und des Ruhekontakts R zu den Hauptkomponenten dieses Relais 1 ein Grundkörper 10, in welchem alle anderen weiteren Komponenten montiert werden, ein Spulensystem 20 (auch als Spulenbaugruppe bezeichnet) und ein damit beweglich gekoppelter Anker 30, welcher zwei Betätiger 36, 37 aufweist, mit denen die Kontaktfedern 51 , 53 des Arbeitskontakts A und des Ruhekontakts R betätigt werden können.
Anhand der Figurenabfolge in den Figuren 1 , 4 und 5 ist außerdem ersichtlich, wie diese Komponenten zur Herstellung eines Relais 1 zusammenmontiert werden können.
Hierzu werden zunächst in den Grundkörper 10 in entsprechende Durchbrüche 18 an zwei Ecken des Grundkörpers 10 die stationären Gegenkontakte 60, 61 des Arbeitskontakts und des Ruhekontakts mit ihren Anschlussbeinchen 63 (im Folgenden Terminals 63 genannt) eingesteckt und fixiert. In einem späteren Prozessschritt werden sie zur stärkeren Fixierung zusätzlich vergossen, beispielsweise mit Epoxy-Vergussmittel. Diese stationären Gegenkontakte 60, 61 sind L-förmig ausgebildet, wobei die langen L-Schenkel die Terminals 63 bilden, und weisen (als kurze L-Schenkel) obenseitig zu einer mittleren Längsachse des Grundkörpers 10 abgewinkelte Gegenkontaktabschnitte 62 auf, die in etwa, bevorzugt exakt, waagerecht liegen und an ihrer Oberseite mit Gegenkontaktstücken 64 versehen sind. Diese Gegenkontaktstücke 64 sind beispielsweise aus einer Silberlegierung gefertigt, die am Gegenkontaktabschnitt 62 vernietet oder verschweißt sein können. Der Grundkörper 10 weist dann den in Figur 1 dargestellten Zustand auf. Anschließend werden das Spulensystem 20 und der Anker 30 in die passende Position zueinander gebracht und, wie dies in Figur 4 dargestellt ist, im Grundkörper 10 montiert, was, wie nachfolgend noch erläutert wird, durch eine einfache Verrastung erfolgen kann.
Der Aufbau des Spulensystems ist in Figur 2 genauer dargestellt. Wie in dem dort gezeigten Teilschnitt erkennbar ist, wird ein Joch aus Weicheisen zunächst in einem Spritzgussverfahren mit Kunststoff umspritzt, wobei die Spritzform so geformt ist, dass der Spulenkörper 21 trommelartig mit einem mittleren in Längsrichtung des Jochs 25 verlaufenden Spulenkörper-Kern 22 und zwei endseitigen Spulenkörper-Flanschen 23 ausgebildet ist, wobei jeweils die Endabschnitte des Jochs 25 aus den Spulenkörper-Flanschen 23 herausragen. Die oberen und unteren Flächen der freistehenden Endabschnitte des Jochs 25 bilden die Polflächen des Jochs 25. Anschließend wird die Spule 24 auf den Spulenkörper-Kern 22 zwischen die Spulenkörper-Flansche 23 gewickelt. Die Spulenkörperflansche 23 weisen außenseitig jeweils Anschlussstücke auf, welche Spulenanschlussdrähte 27 halten, mit der eine elektrische Kontaktierung der Spulenwicklung möglich ist. Im Grundkörper 10 befinden sich entsprechende Löcher in der Basisfläche BF bzw. Basisplatte, durch die die Enden dieser Spulenanschlussdrähte 27 hindurchgesteckt werden, um sie mit entsprechenden Anschlüssen einer Schaltung auf einer Platine zu verbinden.
Bei diesem Aufbau ist dafür gesorgt, dass die Mittelachse des Jochs 25 gleichzeitig die Wickelachse WA der Spule 24 ist, d. h. das Joch 25 verläuft zentral durch die Spule 24.
Der passende Anker 30 hierzu weist entsprechende Polschuhe 33a, 33b, 33c, 33d auf, die im montierten Zustand jeweils an den Polflächen des Jochs 25 anliegen oder von diesen über einen definierten Luftabstand beabstandet sind, je nach Stellung des Ankers 30 relativ zum Spulensystem 20, also je nach Schaltzustand P1 , P2 des Relais 1 .
Zur Ausbildung dieser Polschuhe 33a, 33b, 33c, 33d weist der Anker zwei U-förmige Weicheisen-Kernstücke 33 auf, welche zur Bildung eines Ankerkörpers 31 in einem Spritzgussverfahren mit Kunststoff umspritzt wurden. Dies ist in Figur 3 besonders gut erkennbar. Diese Weicheisen-Kernstücke 33 sind U-förmig ausgebildet und werden so zueinander angeordnet, dass ihre U-Stege 33u und U-Schenkel parallel verlaufen. Auf der in der montierten Position zum Spulensystem 20 weisenden Seite sind in dem Ankerkörper 31 beim Einspritzen zwei Kavitäten 35 verblieben, in welche Permanentmagnete 34 eingeklebt werden können. Diese Kavitäten 35 weisen eine Breite auf, die dem Abstand zwischen den beiden U-förmigen Eisen-Kernstücken 33 entspricht. Die U-Schenkel sind vorzugsweise jeweils unterschiedlich hoch und die beiden U-förmigen Eisen-Kernstücke 33 sind dabei so angeordnet, dass immer ein kürzerer U-Schenkel als kürzerer Polschuh 33c, 33b einem längeren U-Schenkel als längerer Polschuh 33a, 33d gegenüberliegt.
In der montierten Position liegen an zwei sich diagonal gegenüberliegenden Polflächen des Jochs 25 des Spulensystems 20 jeweils ein längerer Polschuh 33a, 33d und an den anderen sich diagonal gegenüberliegenden Polflächen jeweils ein kürzerer Polschuh 33b, 33c des Ankers 30 einander gegenüber. Dieses Prinzip ist auch noch einmal in Figur 10 gut erkennbar.
Durch am Ankerkörper 31 angespritzte Ankerlagerzapfen 32a, 32b (siehe Figuren 1 und 3) sowie durch entsprechende Positionierung von Ankerlagerausschnitten 12a, 12b eines Ankerlagers 12 im Grundkörper 10 wird eine Ankerlagerachse AA definiert, welche genau die Mittelachse des Jochs 25 - welche wie gesagt der Wickelachse WA der Spule 24 entspricht - schneidet. Auch dies ist in Figur 10 schematisch gut erkennbar. Die spezielle Anordnung der Ankerlagerachse AA zur Wickelachse WA bzw. Mittelachse des Jochs 25 sorgt hier sicher für eine gleichzeitige Anlage der diagonal gegenüberliegenden Kanten der Ankerpolflächen am Joch 25.
Dieses Magnetsystem (bestehend aus Spulensystem 20 und Anker 30) hat also vier Ar- beits-Luftspalte. Die langen Polschuhe 33a, 33d sind dabei so angeordnet, dass in der in Figur 7 dargestellten Schaltstellung P1 , in der die Spule 24 nicht von Strom durchflössen wird, also der Ruhekontakt R geschlossen ist, diese Polschuhe 33a, 33d an den ihnen zugeordneten Polflächen des Jochs 25 anliegen. Dadurch wird in dieser Richtung eine besonders starke Anzugskraft erreicht. Wird die Spule 24 von Strom durchflössen, d. h. erregt, wird im Joch eine dem Dauermagnetfluss, welcher durch den magnetischen Fluss der Dauermagnete über die Ankereisen vorliegt, entgegengerichtete Polung erzeugt. Dadurch werden diese längeren Polschuhe 33a, 33d abgestoßen und die kürzeren Polschuhe 33b, 33c von dem Joch 25 angezogen, wobei durch zusätzliche Abstandsflächen 26 auf den diesen kürzeren Polschuhen 33b, 33c zugeordneten Polflächen des Jochs 25 dafür gesorgt wird, dass der Magnetfluss noch etwas reduziert wird und die Anziehungskraft nicht ganz so stark ist wie im geschlossenen Zustand des Ruhekontakts R. Dies erleichtert ein Rückschalten zum Schließen des Ruhekontakts R. An den Ankerkörper 31 sind in Längsrichtung AL des Ankers 30 radial nach außen von der Ankerlagerachse AA weg zwei Betätiger 36, 37 in Form von kurzen stummelartigen Betätigerarmen angespritzt. Diese reichen so weit radial von der Ankerlagerachse AA nach außen weg, dass sie außenseitig über die Enden der U-förmigen Eisen-Kernstücke 33 hinausragen, d. h. über die Stellen hinausragen, an denen die U-Schenkel vom U-Steg 33u abgewinkelt sind. Dadurch sind die Betätiger 36, 37 radial weiter von der Ankerlagerachse AA entfernt als die Polschuhe 33a, 33b, 33c, 33d. Wie aus den Figuren erkennbar ist, sorgt dies dafür, dass bei einer Verkippung des Ankers 30 um einen relativ kleineren Weg bzw. Ankerhub im Bereich der Polschuhe 33a, 33b, 33c, 33d ein relativ dazu größerer Weg bzw. Ankerhub im Bereich der Betätiger 36, 37 überstrichen wird und somit der Hub, mit dem die Betätiger 36, 37 die Kontaktfedern 51 , 53 bewegen können, und folglich ein Abstand zwischen den Kontaktfedern 51 , 53 zu den Gegenkontaktstücken 64 der ortsfesten Gegenkontakte 60, 61 trotz der sehr geringen, flachen Bauhöhe des gesamten Relais 1 relativ groß sein kann.
Zum Verkoppeln des Spulensystems 20 und des Ankers 30 mit dem Grundkörper 10 und somit auch des Spulensystems 20 und des Ankers 30 zueinander weist der Grundkörper 10 auf einer Basisfläche BF, mit welcher das Relais 1 später im verbauten Zustand auf einer Platine oder dergleichen angeordnet werden kann und aus welcher die Terminals 63, 59 der verschiedenen Kontakte und die Spulenanschlüsse 27 der Spule herausragen, einen Rahmen 1 1 auf. In diesem Rahmen 1 1 sind das Spulensystem 20 und der Anker 30 im passend zusammengeschobenen Zustand, so dass die Polflächen der Polschuhe 33a, 33b, 33c, 33d passend vor den Polflächen des Jochs 25 liegen, exakt einpassbar.
Der Rahmen 1 1 weist hierzu zwei Seitenwände 14 auf, in denen sich innenseitig Rastelemente 15 befinden, mit denen das Spulensystem 20 durch Hineindrücken zwischen die Seitenwände 14 verrastet werden kann, wobei die Rastelemente in Form von Rastnasen auf die obere Randkante der Enden des Jochs 25 greifen. Diese Rastelemente 15 weisen unten jeweils exakte Anschlagflächen auf, auf denen das Joch 25 mit seinen unteren Randkanten aufliegt, so dass das gesamte Spulensystem 20 passend positioniert ist.
Außerdem weist dieser Rahmen 1 1 in den Seitenwänden 14 jeweils Schlitze 16 auf, durch welche die Betätiger 36, 37 des Ankers 30 hindurchragen können. Eine an der in Figur 1 vorne liegende, die Seitenwände 14 verbindende Vorderwand des Rahmens 1 1 weist an einer mittleren Position einen Ankerlagerausschnitt 12a auf, welcher den Teil des Ankerlagers 12 bildet, in dem der von den Polschuhen 33a, 33b, 33c, 33d weg weisende Anker- lagerzapfen 32a des Ankers 30 aufgenommen wird. Zur Lagerung des inneren, zwischen den Polschuhen 33a, 33b, 33c, 33d in Richtung des Spulensystems 20 weisenden Ankerlagenzapfens 32b befindet sich ein sich von der Basisfläche BF des Grundkörpers 10 nach oben, parallel zur Frontwand des Rahmens 1 1 erstreckender Ankerlagersteg 13, in welchem ein entsprechender Ankerlagerausschnitt 12b des Ankerlagers 12 angeordnet ist.
Wie dies in Figur 4 dargestellt ist, brauchen daher der Anker 30 und das Spulensystem 20 nur passend locker übereinander gesteckt zu werden, und die gesamte Baugruppe kann gemeinsam im Rahmen 1 1 des Grundköpers 10 verrastet werden. Diese Position ist in Figur 5 dargestellt. Wie hier zu sehen ist, sind die Betätiger 36, 37 so lang, dass sie mit ihren Enden vor den oberen, kurzen L-Schenkeln der Gegenkontakte 60, 61 positioniert sind. Zur Abschirmung der Kontakte A, R gegenüber dem Magnetsystem, d. h. dem Spulensystem 20 und dem Anker 30 bzw. dessen Magnetteilen, weisen die Betätiger 36, 37 in einem kurzen Abstand von den Seitenwänden 14 des Rahmens 1 1 des Grundkörpers 10 zu den außerhalb des Rahmens 1 1 befindlichen Gegenkontakten 60, 61 flächige Schildelemente 38 auf, die die Schlitze 16 für die Betätiger 36, 37 in den Seitenwänden 14 des Rahmens 1 1 abdecken. Somit werden die Isolationsstrecken (Luftstrecke und Kriechstrecke) zwischen den Kontakten A, R und den magnetischen Bauteilen und elektrischen Bauteilen des Spulensystems 20 und des Ankers 30 vergrößert.
Wenn das Spulensystem 20 und der Anker 30, wie in Figur 5 dargestellt, montiert sind, werden die beweglichen Kontaktfedern 51 , 53 des Kontaktsystems 50 montiert. Die Kontaktfedern 51 , 53 sind hierzu an Federhaltern 59 befestigt, beispielsweise vernietet oder verschweißt, welche an ihrem unteren, zum Grundkörper 10 weisenden Ende jeweils als Terminals 59p bzw. Pins 59p (ähnlich den Terminals 63 der Gegenkontakte 60, 61 ) ausgebildet sind. Im Grundkörper 10 befinden sich gegenüber den Aussparungen 18 zum Einstecken der stationären Gegenkontakte 60, 61 befindlichen Ecken jeweils entsprechende Aussparungen 17, durch die die Terminals 59p hindurchgesteckt und gleichzeitig im Grundkörper 10 fixiert werden können. In einem späteren Prozessschritt werden auch sie zur stärkeren Fixierung, beispielsweise mit Epoxy-Vergussmittel, zusätzlich vergossen. Die Kontaktfedern 51 , 53 sind jeweils, genau wie die Gegenkontakte 60, 61 , L-förmig aufgebaut, wobei hier jedoch der obere L-Schenkel erheblich länger ist als der am Federhalter 59 befestigte L-Schenkel. D. h. obenseitig von dem Terminal 59 erstreckt sich hier jeweils ein Federabschnitt 52, 54, an dem endseitig in Richtung der Gegenkontakte 60, 61 (d. h. in Figur 5 jeweils auf der Unterseite der Enden der Kontaktfedern 51 , 53) jeweils ein Kontaktstück 55, 58 angeordnet ist, welches zur Kontaktierung mit dem Gegenkontakt- stück 64 des jeweiligen Gegenkontakts 60, 61 vorgesehen ist. Die Kontaktstücke 55, 58 können ebenso wie die Gegenkontaktstücke 64 beispielsweise aus einer Silberlegierung gefertigt sein und können mit dem jeweiligen Ende der Kontaktfeder 51 , 53 vernietet oder verschwei t sein.
In dem hier beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Relais 1 weist die Kontaktfeder 51 des Arbeitskontakts A ein relativ großes Kontaktstück 55 auf, das an einer endseitig am Federabschnitt 52 angeordneten Verbreiterung befestigt ist. Die Kontaktfeder 53 des Ruhekontakts R weist dagegen endseitig an ihrem Federabschnitt 54 eine geteilte Kontaktfläche 56 mit zwei kleineren Kontaktstücken 58 (kleiner als das Kontaktstück 55 der Kontaktfeder 51 des Arbeitskontakts A) auf, indem in Längsrichtung des Federabschnitts 54 vom Ende her ein Schlitz 57 verläuft. Dies hat den Vorteil, dass der Ruhekontakt R im geschlossenen Zustand mit höherer Sicherheit einen ausreichenden Kontakt zum Gegenkontaktstück 64 hält, um eine Signalleitung zu ermöglichen.
Die Längsrichtung der beiden Federabschnitte 52, 54 der Kontaktfedern 51 , 53 ist die Haupterstreckungsrichtung HR der Kontaktfedern 51 , 53. Sie verläuft hier, wie dies insbesondere aus Figur 6 zu sehen ist, nahezu parallel zur Ankerlagerachse AA des Ankers 30 und senkrecht zur Wickelachse WA des Spulensystems 20. Wie hier zu sehen ist, verläuft die Längsachse des Ankers AL parallel zur Wickelachse WA der Spule 24 des Spulensystems 20. Alle benannten Längsachsen bzw. Haupterstreckungsrichtungen verlaufen also im Wesentlichen flach oberhalb der Basisfläche BF des Grundkörpers 10, wodurch sich die besonders flache Ausgestaltung des Relais 1 ergibt. Es ist klar, dass die Federabschnitte 52, 54 je nach Stellung des betreffenden Kontakts A, R, d. h. ob der betreffende Kontakt A, R geschlossen oder offen ist, von dieser Haupterstreckungsrichtung HR ein wenig abweichen, d. h. nicht exakt parallel zur Ankerlagerachse AA verlaufen und nach oben oder unten in Bezug zur Basisfläche BF des Grundkörpers 10 weggebogen sein können. Jedoch ist die Federbewegungsebene FB, innerhalb derer jeweils der flexible Federabschnitt 52, 54 der betreffenden Kontaktfeder 51 , 53 bei einer Betätigung bewegt wird, im Wesentlichen senkrecht auf dieser Basisfläche BF und parallel zur Ankerlagerachse AA bzw. im Wesentlichen auch senkrecht zur Wickelachse WA der Spule 24 des Spulensystems. Diese Bewegungsebene FB ist schematisch in Figur 8 einmal für den Arbeitskontakt A dargestellt.
Wie aus den Figuren 5 bis 7 gut erkennbar ist, sind die Federabschnitte 52, 54 so ausgebildet und die Kontaktfedern 51 , 53 so positioniert, dass sie die Betätiger 36, 37 an den Enden des Ankers 30 jeweils von oben überbrücken. Das heißt, die Betätiger 36, 37 drücken bei einer Betätigung von unten gegen die jeweiligen Federabschnitte 52, 54.
In dem in Figur 7 dargestellten„Normalzustand" des Relais, d. h. ohne dass Strom durch die Spule 24 fließt, befindet sich der Anker 30 in einer derart gekippten Stellung, dass der Ruhekontakt R geschlossen ist, d. h. der Betätiger 37 auf der Seite des Ruhekontakts R ist nach unten und der Betätiger 36 auf der Seite des Arbeitskontakts nach oben gekippt. Um beim Arbeitskontakt A dafür zu sorgen, dass der Kontaktabstand zwischen dem Ge- genkontaktstück 64 des Gegenkontakts 60 und dem Kontaktstück 55 der Kontaktfeder 51 groß genug ist, weist der Betätiger 36 an seiner Oberseite genau unterhalb des Federabschnitts 52 im montierten Zustand eine kleine Erhebung 39 zur Bildung eines Andruck- Vorsprungs 39 auf, so dass der Federabschnitt 52 in dem in Figur 7 dargestellten Normalzustand noch weiter von dem Gegenkontaktstück 64 des Gegenkontakts 60 abgehoben wird. Der Mindestabstand beträgt dann hier, auch im Fehlerfall gemäß IEC 61810-3, 0,5 mm. Beide Kontaktfedern 51 , 53 bzw. deren Federabschnitte 52, 54 sind so ausgebildet, dass sie eine Vorspannung aufweisen, die dafür sorgt, dass die Kontaktstücke 55, 58 der Kontaktfedern 51 , 53 ohne äußere Kraft, d. h. ohne dass ein Betätiger 36, 37 auf die Federabschnitte 52, 54 wirken würde, jeweils gegen die Gegenkontaktstücke 64 der Gegenkontakte 60, 61 gedrückt würden.
Figur 8 zeigt das Relais in einer zweiten Schaltstellung P2, bei der die Spule 24 bestromt wird, wodurch das Magnetfeld des Jochs 25 umgepolt und der Anker 30 somit in eine Stellung verkippt wurde, indem der Betätiger 37 die Kontaktfeder 53 des Ruhekontakts R vom Gegenkontakt 61 abhebt und somit den Ruhekontakt R öffnet, wobei gleichzeitig die Kontaktfeder 51 des Arbeitskontakts A aufgrund ihrer Vorspannung den ihr zugeordneten Gegenkontakt 61 kontaktiert und somit der Arbeitskontakt A geschlossen wird. Der Abstand zwischen den Kontaktstücken auf Seiten des Ruhekontakts R beträgt dann, auch im Fehlerfall gemäß IEC 61810-3, mindestens 0,5 mm.
Die Anordnung der Kontaktfedern 51 , 53 in Bezug zu den Betätigern 36, 37 ist hier jeweils so gewählt, dass im geschlossenen Zustand die Kontaktfedern 51 , 53 keine Berührung mit dem zugeordneten Betätiger 36, 37 haben, so dass auch bei einem Herunterbrennen der Gegenkontaktstücke64 immer noch eine sichere Kontaktierung möglich ist und nicht in der geschlossenen Stellung der Betätiger die jeweilige Kontaktfeder 51 , 53 doch von dem Gegenkontaktstück 64 entfernt hält. Wie in den Figuren 7 und 8 gezeigt ist, kann im fertig montierten Zustand aller Komponenten das Relais 1 schließlich mit einem Gehäusedeckel 2 verschlossen werden. Dieser weist eine umlaufende Wand auf, deren Innenmaße an die Außenmaße des Grundkörpers 10 angepasst sind. Der Grundkörper 10 weist außen untenseitig in Richtung der Basisfläche BF an seinen beiden Längsseiten jeweils zwei Rastausschnitte 19 auf, welche mit entsprechenden Rastnasen 3 an der Innenseite der Wand des Gehäusedeckels 2 zusammenwirken und mit denen der Gehäusedeckel 2 am Grundkörper 10 verrastet werden kann. An der Innenseite der Wand des Gehäusedeckels 2 befindet sich außerdem eine umlaufende Randkante 7 in einer passenden Höhe, so dass diese umlaufende Randkante 7 auf einer umlaufenden Randkante des Grundkörpers 10 zum Liegen kommt.
An einer Längsseite befindet sich mittig an der Außenwand des Gehäusedeckels innen eine Aussparung 5, die an die Frontwand des Rahmens 1 1 des Grundkörpers 10 im Bereich des Ankerlagers 12 angepasst ist, so dass auch hier eine genaue Passung vorliegt. An dieser Seite erstreckt sich an der Innenwand des Gehäusedeckels 2 von der oberen Deckenwand des Gehäusedeckels 2 aus in Richtung dieser Aussparung 5 ein Steg 4, welcher als Gegenlagerelement für den Ankerlagerausschnitt 12a des Ankerlagers 12 dient und den Ankerlagerzapfen an der vom Spulensystem 20 weg weisenden Seite des Ankers 20 im entsprechenden Ankerlagerausschnitt 12a hält. Außerdem weist der Gehäusedeckel 2 einen sich parallel zu den längeren Seitenwänden in etwa im mittleren Bereich erstreckenden Steg 6 auf, der sich im montierten Zustand zwischen das Spulensystem 20 und den Anker 30 erstreckt und als Gegenlagerelement 6 für den Ankerlagerausschnitt 12b des Ankerlagers 12 zwischen dem Anker 30 und dem Spulensystem 20 dient. Somit sind beide Ankerlagerzapfen 32a, 32b sicher im Ankerlager 12 gehalten. Allerdings wäre durch die besondere Konstruktion auch bei einem Öffnungsversagen ein Herausspringen des Ankers 30 aus dem Ankerlager 12 nicht möglich, da hier ja dafür gesorgt wird, dass sich die Federabschnitte 52, 54 der Kontaktfedern 51 , 53 über die Betätiger 36, 37 brückenartig hinweg erstrecken und der Anker 30 mit den Ankerlagerzapfen 32a, 32b von oben in die Ankerlagerausschnitte 12a, 12b des Ankerlagers hineingerückt wird. Das heißt, das Ankerlager 12 und die Kontaktfedern 51 , 53 greifen von verschiedenen Seiten am Anker 30 an und sorgen somit für eine Stabilisierung. Wird nämlich der Betätiger 36, welcher sich bei einem Schalten der Spule 24 eigentlich öffnen sollte, durch eine verschweißte Kontaktfeder festgehalten, so wird andererseits der Anker 30 durch die Bestromung der Spule 24 magnetisch in eine Position gedrückt, in der der gegenüberliegende Betätiger 37 ebenfalls heruntergedrückt wird. Dies ergibt eine zusätzliche Sicherheit. In Figur 9 ist eine abgewandelte Variante des Relais 1 gemäß den Figuren 1 bis 8 zu sehen. Das Spulensystem 20 und der Anker 30 mit seinen magnetischen Komponenten sind im Wesentlichen genauso aufgebaut wie bei den ersten Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren 1 bis 8. Jedoch sind hier die Betätiger 41 , 42 mit einem unteren Abschnitt 41 a, 42a und einem oberen Abschnitt 41 b, 42b und jeweils einem dazwischen in Längsrichtung AL des Ankers 30 verlaufenden Schlitz 41 s, 42s gabelförmig aufgebaut. Die jeweilige Kontaktfeder 51 , 53 bzw. der Federabschnitt 52, 54 der Kontaktfedern 51 , 53 verläuft durch den jeweiligen Schlitz 41 s, 42s des ihr/ihm zugeordneten Betätigers 41 , 42. Diese Konstruktion macht es möglich, dass die Federabschnitte 52, 54 der Kontaktfedern 51 , 53 nicht nur gegen ihre eigene Vorspannung vom Gegenkontakt 60, 61 abgehoben werden, sondern auch jeweils durch den oberen Abschnitt 41 b, 42b des Betätigers 41 , 42 zum Schließen nach unten gegen den Gegenkontakt 60, 61 gedrückt werden können. Dies kann bei manchen Anwendungen sinnvoll sein, abhängig von der Vorspannung, die die Kontaktfedern 51 , 53 aufweisen sollen und welchem Zweck das Relais dienen soll.
In diesem Fall ist auch das Ankerlager des Ankers 30 etwas anders aufgebaut. Anstatt der am Ankerkörper 31 angespritzten Ankerlagerzapfen 32a, 32b befindet sich nun im Ankerkörper 31 eine in Richtung der Ankerlagerachse AA durchlaufende Ankerlagerbohrung 32o. Ebenso befinden sich an der passenden Position im Rahmen 1 1 im mittigen Ankerlagersteg 13 (in Figur 9 nicht dargestellt) des Grundkörpers 10 Ankerlagerbohrungen 12o. Es wird dann ein Ankerlagerstift 32s, beispielsweise ein Metallbolzen, durch die Bohrungen hindurchgesteckt, um das Ankerlager zu realisieren.
Unabhängig von der Ausgestaltung der Betätiger nach der zuvor genannten ersten Variante gemäß den Figuren 1 bis 8 oder der zweiten Variante gemäß Figur 9 kann auch der Anker 30 (bzw. das aus Anker 30 und Spulensystem 20 bestehende Magnetsystem) anders ausgestaltet sein. Dies ist anhand von Figur 1 1 schematisch dargestellt. Wie ein Vergleich mit Figur 10 zeigt, besteht ein wesentlicher Unterschied hier darin, dass der Anker 130 nicht H-förmig mit zwei U-Eisen-Kernstücken aufgebaut ist, sondern nur ein solches z. B. U-förmig gestaltetes Eisen-Kernstück 133 aufweist. Das heißt, das Magnetsystem hat nur noch zwei Arbeitsluftspalte, und es liegt immer nur ein Polschuh 133a, 133b an der entsprechenden Polfläche des Jochs 125 an. In dem vorliegend dargestellten Fall ist das Joch 125 so ausgeformt, dass es an den Enden jeweils vergrößerte Polflächen aufweist. Im Prinzip ist aber das Magnetsystem 120 ansonsten in gleicher weise aufgebaut wie das Magnetsystem 20 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, wie dies insbe- sondere im Zusammenhang mit Figur 2 erläutert wurde. D. h. das Joch 125 wird hier auch zur Bildung eines trommelartigen Spulenkörpers mit Kunststoff umspritzt und dann die Spule 124 in einem mittleren Bereich um das Joch bzw. den Spulenkörper herumgewickelt. Ebenso kann der Anker 130 durch Umspritzen des U-förmigen Eisen-Kernteils 133 mit angeformten Betätigern 36, 37 in einem Kunststoffspritzverfahren hergestellt werden und es werden in entsprechende Kammern 35 die Permanentmagnete 34 eingesetzt. Da der Anker 133 nur noch zwei Polschuhe 133a, 133b aufweist, die nur noch von einer Seite, hier der Unterseite, an den Polflächen des Jochs 125 anliegen, kann hierbei die Ankerlagerachse AA' noch weiter nach unten versetzt werden, so dass sie in einem Abstand unterhalb der Längsachse des Jochs 125 bzw. der Wickelachse WA liegt. Das heißt, die Ankerlagerzapfen müssten dann entsprechend tiefer, jeweils auf der Höhe der Ankerlagerachse AA', welche das Weicheisen-Kernteil bzw. dessen Mittellängsachse schneidet, versetzt angeordnet sein. Entsprechend muss der Grundkörper so ausgebildet sein, dass die Ankerlagerausschnitte des Ankerlagers in einem kürzeren Abstand oberhalb der Basisfläche BF liegen. Dieses weitere Ausführungsbeispiel mit einem vereinfachten Anker 130 hat den Vorteil der Materialersparnis. Dies kann auch bei der Montage ein Vorteil sein, da der Anker 133 und das Magnetsystem 120 unabhängig voneinander in den Grundkörper eingesetzt werden können.
Der oben dargestellte Aufbau aller Ausführungsbeispiele hat den Vorteil, dass sämtliche Komponenten des Relais 1 sehr schnell und einfach durch Verrasten montierbar sind, wobei mit dem Verrasten auch alle wesentlichen Sicherheitsanforderungen eines Sicherheitsrelais erfüllt sind.
Es wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei den vorhergehend detailliert beschriebenen Vorrichtungen lediglich um Ausführungsbeispiele handelt, welche vom Fachmann in verschiedenster Weise modifiziert werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Beispielsweise könnte die Ankerlagerachse auch außerhalb des Eisens des Ankers bzw. versetzt zur Ankerlängsachse liegen. Weiterhin könnte das Ankerlager auch als separates Teil hergestellt sein, welches dann wiederum im Grundkörper und/oder am Magnetsystem bei der Montage fixiert wird, beispielsweise als eine Art Welle, auf die der Anker mit einer entsprechenden Ankerlagerbohrung aufgesteckt wird. Auch könnte das Ankerlager direkt am Magnetsystem angespritzt sein. Ebenso können die, insbesondere zusammenwirkenden, Elemente an der vorderen und der hintere Halbschale vertauscht sein, oder ähnliche Variationen sind möglich. Weiterhin können auch die oben beschriebenen besonderen Merkmale der Varianten gegebenen- falls auch miteinander kombiniert werden. Zudem schließt die Verwendung der unbestimmten Artikel„ein" bzw.„eine" nicht aus, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können.
Bezugszeichenliste
1 Relais
2 Gehäusedeckel
3 Rastnase
4 Steg
5 Aussparung
6 Steg
7 Randkante
10 Grundkörper
1 1 Rahmen
12 Ankerlager
12a, 12b Ankerlagerausschnitte 12o Ankerlagerbohrung
13 Ankerlagersteg
14 Seitenwand
15 Rastelement
16 Schlitz
17 Aussparung
18 Durchbruch
19 Rastausschnitt
20 Spulensystem
21 Spulenkörper
22 Spulenkörper-Kern
23 Spulenkörper-Flansch
24 Spule
25 Joch
26 Abstandsfläche
27 Spulenanschlussdraht
30 Anker
31 Ankerkörper
32a, 32b Ankerlagerzapfen 32o Ankerlagerbohrung 32s Ankerlagerstift Weicheisen-Kernstücku U-Steg
a, 33b, 33c, 33d Polschuhe Permanentmagnet Kavität
Betätiger
Betätiger
Schildelement
Andruck-Vorsprung Betätiger
a unterer Abschnitt b oberer Abschnitts Schlitz
Betätiger
a unterer Abschnittb oberer Abschnitts Schlitz
Kontaktsystem
Kontaktfeder
Federabschnitt
Kontaktfeder
Federabschnitt
Kontaktstück
Kontaktfläche
Schlitz
Kontaktstück
Federhalter
p Terminal / Pin
Gegenkontakt
Gegenkontakt
Gegenkontaktabschnitte Terminal
Gegenkontaktstück0 Magnetsystem
4 Spule
5 Joch 130 Anker
133 Eisen-Kernstück
133a, 133b Polschuh
A Arbeitskontakt
R Ruhekontakt
AA Ankerlagerachse
AA' Ankerlagerachse
AL Längsrichtung des Ankers
BF Basisfläche
FB Federbewegungsebene
HR Haupterstreckungsrichtung
WA Wickelachse
P1 erster Schaltzustand
P2 zweiter Schaltzustand

Claims

Patentansprüche
1 ) Elektromagnetisches Relais (1 ), vorzugsweise Sicherheitsrelais (1 ), mit
- einem Grundkörper (10),
- einem am Grundkörper (10) angeordneten Spulensystem (20, 120), mit einer Spule (24, 124) und einem Joch (25, 125), welches sich entlang einer Wickelachse (WA) der Spule (24, 124) durch diese erstreckt,
- einem Anker (30, 130), welcher neben der Spule (24, 124) um eine Ankerlagerachse (AA, AA') schwenkbar gelagert angeordnet ist und welcher Polschuhe (33a, 33b, 33c, 33d, 133a, 133b) zur magnetischen Kopplung mit dem Joch (25, 125) des Spulensystems (20, 120) aufweist,
- einem Kontaktsystem (50) mit zumindest zwei Kontaktfedern (51 , 53), wobei sich jeweils eine Federbewegungsebene (FB) der Kontaktfedern (51 , 53) quer, vorzugsweise im Wesentlichen rechtwinklig, zur Wickelachse (WA) der Spule (24, 124) erstreckt,
- und zumindest zwei am Anker (30, 130) angeordneten Betätigern (36, 37, 41 , 42), welche den Kontaktfedern (51 , 53) zur Betätigung der Kontaktfedern (51 , 53) zugeordnet sind und welche sich jeweils am Anker (30, 130) bezüglich der Ankerlagerachse (AA, AA') radial nach außen in einer Längsrichtung (AL) des Ankers (30, 130) erstrecken, wobei die radial äußersten Enden der beiden Betätiger (36, 37, 41 , 42) jeweils weiter von der Ankerlagerachse (AA, AA') entfernt sind, als die Polschuhe (33a, 33b, 33c, 33d, 133a, 133b) des Ankers (30,130).
2) Relais nach Anspruch 1 , wobei die Federbewegungsebene (FB) zumindest einer der Kontaktfedern (51 , 53) im Wesentlichen parallel zur Ankerlagerachse (AA, AA') verläuft.
3) Relais nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Ankerlagerachse (AA, AA') durch die Spule (24, 124) verläuft.
4) Relais nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Polschuhe (33a, 33b, 33c, 33d, 133a, 133b) von der Längsrichtung (AL) des Ankers (30, 130) zur Spule (24, 124) hin abgewinkelt sind.
5) Relais nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Betätiger (36, 37, 41 , 42) fest mit dem Anker (30, 130) verbunden sind, vorzugsweise einteilig mit dem Anker (30, 130) ausgebildet sind. 6) Relais nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Betätiger (36, 37, 41 , 42) und die Kontaktfedern (51 , 53) jeweils so ausgebildet und angeordnet sind, dass eine Kontaktfeder (51 , 53) jeweils durch den ihr zugeordneten Betätiger (36, 37, 41 , 42) zum Öffnen eines Kontakts (A, R) von einem der jeweiligen Kontaktfeder (51 , 53) zugeordneten Gegenkontakt (60, 61 ) weggedrückt (bei Betätiger 36, 37) bzw. angedrückt (bei Betätiger 41 , 42) wird.
7) Relais nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einem am Grundkörper (10) angeordneten Ankerlager (12), in welchem der Anker (30, 130) um die Ankerlagerachse (AA, AA') schwenkbar gelagert ist,
wobei das Ankerlager (12) einerseits und die zumindest zwei Kontaktfedern (51 , 53) andererseits an voneinander abgewandten Seiten des Ankers (30, 130) mit den Betätigern (36, 37, 41 , 42) angeordnet sind.
8) Relais nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Wickelachse (WA) der Spule (24, 124), die Ankerlagerachse (AA, AA') und die Haupterstreckungsrichtung (HR) der Kontaktfedern (51 , 53) jeweils flach zu einer Basisfläche (BF) des Grundkörpers (10) verlaufen, welche als Kontaktseite zur Positionierung des Relais (1 ) auf einer Platine ausgebildet ist.
9) Relais nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine der zumindest zwei Kontaktfedern (51 , 53) Teil eines Arbeitskontakts (A) und eine andere der zumindest zwei Kontaktfedern (51 , 53) Teil eines Ruhekontakts (R) ist.
10) Relais nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei zumindest einer der Betätiger (36, 37, 41 , 42), vorzugsweise der Betätiger (36, 37, 41 , 42), welcher der Kontaktfeder (51 ) eines Arbeitskontakts (A) zugeordnet ist, einen sich in einer Öffnungsrichtung (OR) der Kontaktfeder (51 ) erstreckenden Andruck-Vorsprung (39) aufweist, der im geöffneten Zustand gegen die Kontaktfeder (51 ) drückt.
1 1 ) Relais nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei zumindest eine der Kontaktfedern (51 , 53), vorzugsweise die Kontaktfeder (53) eines Ruhekontakts (R), als Doppelkontakt ausgebildet ist und zwei Kontaktstücke (58) aufweist, die in einer geschlossenen Stellung an einem Gegenkontaktstück (64) anliegen. 12) Relais nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei zumindest einer der Betätiger (41 , 42) gabelförmig ausgebildet ist.
13) Relais nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Grundkörper (10) Rastelemente (15) aufweist, um das Spulensystem (20, 120) am oder im Grundkörper (10) zu verrasten.
14) Relais nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einem Gehäusedeckel (2), welcher mit dem Grundkörper (10) zur Bildung eines geschlossenen Gehäuses verbindbar ist,
wobei vorzugsweise der Gehäusedeckel (2) Rastelemente (3) und der Grundkörper (10) damit zusammenwirkende Gegenrastmittel (19) aufweist, um den Gehäusedeckel (2) mit dem Grundkörper (10) zu verrasten,
und/oder
wobei vorzugsweise der Gehäusedeckel (2) innenseitig Gegenlagerelemente (4, 6) aufweist, um den Anker (30, 130) im Ankerlager (12) zu halten.
15) Verwendung eines elektromagnetischen Relais (1 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche in einer Sicherheitsschaltung.
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