DE3209198C2 - Elektromagnetisches Relais - Google Patents

Abstract

Das Joch (1Δ) des Relais hat gezähnte Befestigungsnasen (16, 16Δ), die in entsprechende Ausnehmungen der Grundplatte (2Δ) eingeschoben werden können. Beim Zusammenbau wird das Joch (1Δ) mit seinen Befestigungsnasen (16, 16Δ) zunächst ein vorbestimmtes Stück in die Ausnehmungen eingeschoben und dann der Anker (7) gegen den Kern gedrückt. Der Vorschub der die beweglichen Kontakte (10) tragenden Feder (9) wird gemessen. Dann wird das Joch (1Δ) mit seinen Befestigungsnasen (16, 16Δ) um ein solches Stück weiter in die Ausnehmungen der Grundplatte (2Δ) eingeschoben, wie die Differenz zwischen dem gemessenen Vorschub und dem erforderlichen Nachlauf beträgt. Die Bewegung des Ankers (7) und des Joches (1Δ) geschieht vorzugsweise mit Hilfe von Schrittmotoren. Auf diese Weise kann der Kontaktdruck eines Relais beim Zusammenbau zuverlässig eingestellt werden.

Description

Aus der älteren Patentanmeldung DE-OS 29 52 271

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektromagnet!- ist es weiterhin bekannt, das Joch eines Relais mit einem sches Relais gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 40 Ansatz zu versehen, mit dem das Joch kraftschlüssig in und ein Verfahren zum Befestigen und Justieren des einem einseitig konisch zulaufenden Schlitz der Kon-Joches eines solchen Relais auf einer Grundplatte. taktträgerplatte befestigt wird. Durch Verschiebung des Solche Relais enthalten im allgemeinen ein L-förmi- Joches mit seinem Ansatz im Schlitz der Kontaktträgerges joch, dessen einer Arm eine Befestigungsnase auf- platte kann die Lage des Joches justiert und damit auch weist welche an die isolierende Grundplatte ange- 45 der Kontaktnachlauf eingestellt werden. Durch die koschraubt ist. Auf dieser Grundplatte ist mindestens ein nische Ausbildung des Schlitzes erfolgt beim Einschiefester Arbeitskontakt angeordnet. Das freie Ende des ben des Ansatzes in diesem eine Verschiebung des Joanderen Armes, das sich parallel zur Grundplatte er- ches in der Höhe und außerdem wird der Ansatz mit streckt ist mit dem Anker verbunden. Am Anker ist größer werdender Einsetztiefe immer stärker festgemindestens eine Blattfeder befestigt die Kontakte trägt 50 klemmt so daß eine immer größere Kraft zum Einschie-Diese Blattfeder ist von dem Anker elektrisch isoliert ben nötig wird. Außerdem ist ein Verdrehen oder Ver- und ihr freies Ende trägt Kontakte, die mit festen Ar- kanten des Joches in dem einzigen Schlitz möglich, beitskontakten zusammenarbeiten. Der senkrecht zu Mit der vorliegenden Erfindung soll die Aufgabe geder Grundplatte verlaufende Arm des Ankers trägt den löst werden, ein Relais der bekannten Art mit justierba-Magnetkern, um den die Spule gewickelt ist. 55 rem Joch, das einen Befestigungsansatz aufweist derart Im Ruhezustand wird der Anker von dem freien Ende auszubilden, daß eine verdrehungssichere Befestigung des Kernes durch eine Rückholfeder abgehalten. Das des Joches mit geringem Kraftaufwand und damit eine freie Ende der Blattfeder hat dann keine Berührung mit leichte Justierung des Joches und des »Nachlaufs« geden festen Arbeitskontakten, sondern liegt an festen währleistet ist.

Ruhekontakten an. 60 Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im

Im Betriebszustand, d. h. wenn ein Erregerstrom Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmaledurch die Wicklungen der Spule fließt, wird der Anker gelöst. Hierdurch wird ein Verkanten oder Verdrehen durch den Magnetkern angezogen und liegt an dessen des Joches beim Justieren vermieden und die Einsetz-Ende an, wobei die Blattfeder gebogen wird. Das freie kraft bleibt nahezu konstant.

Ende der letzteren liegt dann an den festen Arbeitskon- 65 Die Erfindung besteht weiter in einem Verfahren zur takten an. Befestigung des Joches unter Verwendung von Schritt-

Es ist allgemein bekannt, daß die Kontakteigenschaf- motoren, ten insbesondere von dem Druck abhängen, mit dem Bei dem Verfahren zur Justierung des Joches befindet

sich das Joch vorübergehend in einer Position, in der der Anker an den Magnetkern herangebracht wird. Das Schließen des elektrischen Stromkreises zwischen dem beweglichen und dem festen Arbeitskontakt wird festgestellt und die restliche Bewegung, welche dem »Nachlauf« entspricht, wird gemessen, bis der Anker den Kern berührt Das Joch wird dann um eint- Strecke vorgeschoben, welche der Differenz zwischen diesem »Nachlauf« und dem gewünschten »Nachlauf« entspricht

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. Dabei zeigt

F i g. 1 ein Relais gemäß der vorliegenden Erfindung.

F i g. 2 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform der Grundplatte des Rdais von F i g. 1.

F i g. 3 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform der Befestigungsnasen des Joches des Relais von F i g. 1.

F i g. 4 einen Schnitt durch die Grundplatte des Relais von Fig. 1.

F i g. 5 eine vergrößerte Ansicht einer Ausführungsform der Zähne der Befestigungsnasen von F i g. 3.

Fig. 6 eine vereinfachte Ausführungsform des Druckwerkzeuges, das für den Zusammenbau des Relais von Fig.¹. gemäß dem Verfahren der Erfindung verwendet wird.

Anhand der F i g.". bis 5 soll nun eine Ausführungsform eines Relais gemäß der Erfindung beschrieben werden, bei dem die Jochpositionierung und damit der »Nachlauf« genau mit mechanischen Mitteln eingestellt werden kann.

Das Relais von F i g. 1 hat einen Anker 7, eine Blattfeder 9, dessen unteres Ende die Kontaktstücke 10 trägt, Festkontakte 11 und 12, eine Wicklung 4 und einen Magnetkern, der bei 3 an einem Joch 1 befestigt ist.

Das Joch 1 besitzt zwei Befestigungsnasen 16 und 16' (F i g. 3), die mit Zähnen 17 versehen sind, welche im Preßsitz in den Ausnehmungen 18 und 18' (F i g. 4) angeordnet sind, die zu diesem Zweck in der Grundplatte 2 vorgesehen sind, welche vorzugsweise aus gefülltem Polyamid-Material besteht.

Der Jocharm 1, der parallel zur Grundplatte 2 verläuft, enthält in seinem vorderen Teil zwei trapezförmige Einkerbungen 19 und 19', die zum Zusammenbau des Relais dienen, wie dies später beschrieben wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Zähne 17 nur an einer Fläche, beispielsweise der äußeren Fläche, jeder Befestigungsnase 16, 16' vorgesehen, wie dies in F i g. 3 gezeigt ist. Die andere Fläche 22, 22' jeder Nase wird als Führungsfläche verwendet, wenn die Nasen in die entsprechenden Ausnehmungen 23 und 23' eingeführt werden. Die Breite rf dieser Ausnehmungen ist identisch innerhalb der Toleranzen mit der Breite der Befestigungsnase zwischen der Führungsfläche 22 und dem Zahngrund, wobei die Zähne sich über die theoretische Breite der Ausnehmung um 2 bis ⁴Ao mm hinaus erstrecken. Die lichte Weite e zwischen den beiden Befestigungsnasen und der Abstand der beiden Ausnehmungen in der Grundplatte 2 sind innerhalb der Toleranzen identisch. Auf diese Weise wird eine genaue axiale Führung des Joches 1 beim Zusammenbau erzielt.

Zusätzlich ist die Oberseite jeder Ausnehmung mit Nocken 24 (Fig,4) versehen, so daß die Befestigungsnasen 16 des Joches mit einem genügenden Druck auf die untere Fläche 25, 25' gedrückt wird, welche die Lagerfläche für jede Ausnehmung darstellt. Die Seitenflächen jeder Führungsfläche sind mit einer Rille 26 versehen, um eventuelle Abschabungen der Befestigungsnasen des loches aufnehmen zu können.

Fig.5 zeigt eine Ausführungsform der Zähne 17 der Befestigungsnasen, welche in die Ausnehmungen 18 und 18' eingedrückt werden. Das Einschieben erfolgt in der Richtung des Pfeiles X, X'. Die Zähne sind so angeordnet, daß sie als Widerhaken dienen, so daß unter normalen Umständen ein Zurückschieben nicht eintreten kann. Jeder Zahn hat die Form eines Dreiecks A-B-C, dessen Seite A-B einen Winkel ac von etwa 30 Grad mit <?er. Längsachse der Befestigungsnase bildet und deren Seite B-C einen Winkel β von etwa 5 Grad mit der Querachse einschließt, was das Ausscheiden der Zähne erleichtert

Anhand von F i g. 6 soll nun ein Verfahren zum Zusammenbauen des Relais von F i g. 1 beschrieben werden, sowie auch ein Werkzeug, das zur Einführung der Befestigungsnasen des Joches in die beiden Ausnehmungen dient.

Die Grundplatte 2 besteht aus gefülltem Polyamid-Material, d.h. einem thermoplastischen Material, das nicht zu elastisch ist und sich nicht so leicht verbiegt Die Zähne der Befestigungsnasen stehen über die theoretische Oberfläche der Ausnehmungen um 2 bis ⁴Λο mm über und die Nocken innerhalb der Ausnehmungen pressen die Befestigungsnasen gegen die untere Fläche der Ausnehmung. Daher ist zum Einführen der Befestigungsnasen in die Ausnehmungen ein Druck von einigen 10 Kilogramm auf das Joch erforderlich.

Zum Zusammenbau des Relais wird ein Druckwerkzeug 27 verwendet, von dem in F i g. 6 ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist.

Das Werkzeug hat einen L-förmigen Grundkörper, auf dem zwei angelenkte Arme 28 und 28' angeordnet sind. Die freien Enden jedes Armes haben einen trapezförmigen Zahn 29. Die Arme haben weiterhin eine längliche Ausnehmung 30.

Das Joch 1 des Relais, das zusammengebaut werden soll, das mit einem nicht dargestellten Magnetkern und einer Wicklung 4 versehen ist, wird zunächst auf die obere Fläche 31 des horizontalen Teiles des Gru.idkörpers aufgesetzt. Die angelenkten Arme 28 und 28' werden nach innen gedreht und umfassen den oberen Teil des Joches. Jeder trapezförmige Zahn 29 greift in die entsprechende trapezförmige Ausnehmung 19 ein und die Seitenkanten 32 und 32' liegen in den entsprechenden Ausnehmungen 30 des zugehörigen Armes.

Mittels einer nicht dargestellten Vorrichtung wird die Grundplatte 2 in ihrer Position gehalten und das Joch wird nach vorn geschoben, so daß die Befestigungsnasen 16, 16' auf einer beliebig gewählten und vorbestimmten Länge, die jedoch zur Befestigung nicht ausreicht, in die Ausnehmungen 18 bzw. 18' eingreifen. Da die Seitenkanten 32 und 32' des oberen Teiles des Joches 1 in den Längsausnehmungen 30 der angelenkten Arme 28 und 28' liegen und da die trapezförmigen Zähne 29 jedes Armes in die trapezförmigen Ausnehmungen 19,19' des Joches 1 eingreifen, wird das loch in dem Schiebewerkzeug 27 festgehalten. Das Joch 1 kann daher während des Einführens der Befestigungsnasen in die Ausnehmungen nicht verformt werden.

Der Anker und die Kontakte sind in der entsprechenden Position und es ist eine entsprechende Vorrichtung vorgesehen, mit der das Schließen des Stromkreises zwischen dem beweglichen Kontaktstück 10 an der Blaufeder 9 und dem Festkontakt 12 festgestellt werden kann.

Der Anker 7 wird dann gegen den Magnetkern hin bewegt, bis das Schließen des Stromkreises festgestellt wird. Dieses Vorschieben kann mit einer mechanisch

angetriebenen Vorrichtung geschehen, wobei die Antriebsmittel genau die Ankerbewegung definieren. Solche Antriebsmittel können beispielsweise durch einen Schrittmotor verwirklicht sein, der mit einem Umdrehungszähler verbunden ist, der wiederum zurückgestellt wird, wenn der elektrische Kreis zwischen dem beweglichen Kontaktstück 10 und dem Festkontakt 12 geschlossen wird.

Dann wird mit der gleichen mechanischen Vorrichtung der Anker gegen den Magnetkern vorgeschoben. Die Blattfeder 9, deren unteres Ende nun den festen Arbeitskontakt 12 berührt, und deren oberes Ende gegen den Anker 7 gedrückt ist, wird gebogen. Aus der Anzeige des Umdrehungsanzeigers kann die zusätzliche Bewegung des Ankers und damit der »Nachlauf« festgestellt werden. Da das Einschieben der Befestigungsnasen 16,16' in die Ausnehmungen 18 bzw. 18' nur bis zu einer ungenügenden Tiefe erfolgte, ist der gemessene »Nachlauf« notwendigerweise größer als der benötigte »Nachlauf«.

In einem zweiten Verfahrensschritt wird das Joch vorwärts geschoben, und zwar um ein vorbestimmtes Stück, das der Differenz zwischen dem gemessenen »Nachlauf« und dem erforderlichen »Nachlauf« entspricht Zu diesem Zweck wird das Schubwerkzeug 27 durch eine mechanische Vorrichtung verschoben, beispielsweise durch einen Schrittmotor.

Das Joch hat dann die erforderliche Lage und infolge der Zähne 17 der Befestigungsnasen 16 kann es sich nicht mehr zurückbewegen, wenn der Schub aufhört

Die Erfindung ermöglicht somit einen genauen und zuverlässigen mechanischen Zusammenbau von industriellen Relais.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 der bewegliche Kontakt durch die Blattfeder an den Patentansprüche: festen Arbeitskontakt gedrückt wird. Dieser Druck wird durch die Biegung der Blattfeder erzeugt, deren oberer

1. Elektromagnetisches Relais mit mindestens ei- Teil mit dem Anker verbunden ist und der noch weiter nem, mit dem Anker bewegungsschlüssig verbun- 5 über die Stellung hinaus bewegt wird, bei der der Kondenen beweglichen Kontakt, der auf einer Grund- takt hergestellt wird Diese zusätzliche Bewegung mit platte angeordneten Festkontakten gegenüberliegt Verformung der Blattfeder wird als »Nachlauf« be- und bei dem das Joch einem Ansatz hat, mit dem es zeichnet Der »Nachlauf« kann definiert werden als der kraftschlüssig in einer Ausnehmung der Grundplatte Weg zwischen der Stellung des freien Federendes in befestigt ist,dadurchgekennzeichnet, daß 10 dem Moment, wo der feste Arbeitskontakt den bewegliam Joch (t) zwei parallel zueinander angeordnete chen Kontakt berührt und der endgültigen Lage, den Ansätze (16,16') vorgesehen sind, deren je eine in der bewegliche Kontakt in Abwesenheit des festen Ar-Jochrichtung verlaufende Kante Zähne (17) hat, die beitskontaktes dann einnehmen würde, wenn der Anker so gerichtet sind, daß sie ein Herausziehen der An- den Magnetkern berührt Dieser »Nachlauf« hängt ab Sätze (16,16') aus den mit zueinander parallelen In- 15 von der relativen Lage von Blattfeder, Anker, dem fenenwänden versehenen Ausnehmungen (23, 23') sten Kontakt und dem freien Ende des Magnetkerns. Es verhindern und daß die obere Innenwand der Aus- ist daher erforderlich, mil genügender Genauigkeit dienehroungen (23,23') mit Nocken (24) versehen ist se relativen Lagen gegeneinander zu definieren, um ei-

2. Verfahren zum Befestigen und Justieren des Jo- nen bestimmten Nachlaufwert zu erhalten und damit ches eines elektromagnetischen Relais nach An- 20 einen Kontaktdruck mit einem genügend hohen Wert spruch 1 auf der Grundplatte durch definiertes Ver- Alle Teile mit Ausnahme der festen Arbeitskontakte, schieben des Jochansatzes in der Ausnehmung der die mit der Grundplatte verbunden sind und deren rela-Grundplatte unter Feststellen der Kontaktgabe ei- tive Lage den »Nachlauf« bestimmen, sind praktisch nes Relaiskontaktes, dadurch gekennzeichnet, daß nicht verformbar, so daß der »Nachlauf« allein von der die Ansätze (16, 16') des Joches (1) in die Ausneh- 25 Lage des Joches bestimmt wird, wenn nicht die Festkonmungen (23, 23') der Grundplatte (2) eingeschoben takte verbogen werden sollen. Es müssen daher in jewerden, daß der Anker (7) mittels eines Schrittmo- dem Fall Maßnahmen getroffen werden, den »Nachtors so weit verschoben wird, bis ein Arbeitskontakt lauf« bei oder nach der Montage des Relais genau ein-(10,12) geschlossen wird, und daß dann die Ansätze stellen zu können.

(16, 16') mittels eines zweiten Schrittmotors in die 30 Zu diesem Zweck ist bei bekannten Relais die Lage Ausnehmungen (23,23') der Grundplatte (2) um ei- des Joches in den erforderlichen Grenzen einstellbar, nen Betrag vorgeschoben werden, der sich aus dem Dies geschieht beispielsweise dadurch, daß die öffnung Vorschub des ersten Schrittmotors und dem ge- für die Befestigungsschraube im Joch länglich ausgebilwünschten Nachlauf für die Kontakte ergibt det ist Die Jochlage wird manuell eingestellt Eine sol-

35 ehe Justierung ist jedoch einerseits sehr teuer und ande-

rerseits nicht reproduzierbar, da sie manuell erzielt

wird.