EP0245798A1

EP0245798A1 - Elektromagnetisches Relais

Info

Publication number: EP0245798A1
Application number: EP87106715A
Authority: EP
Inventors: Michael Dipl.-Ing. Dittmann
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 1986-05-12
Filing date: 1987-05-08
Publication date: 1987-11-19
Anticipated expiration: 2007-05-08
Also published as: EP0245798B1; US4734668A; JPH0559532B2; DE3765004D1; JPS6324522A; ES2017666B3; ATE56840T1

Abstract

Das Relais besitzt einen Spulenkörper (1) mit Flanschen (2, 3), einem U-förmigen Kernjoch (5), einem flachen Anker (8) sowie mindestens einem im Spulenkörper verankerten Gegenkontaktelement (14). Auf dem Anker ist eine abgewinkelte Blattfeder (10) befestigt, welche in ihrer Verlängerung (10c) eine Kontaktfeder bildet und gleichzeitig als Lagerfeder für den Anker über ein U-förmiges Justierstück (11) am Joch befestigt ist. Alle Anschlußelemente (14a, 16, 18, 19) sind als Flachstecker ausgebildet und in einer gemeinsamen Ebene senkrecht zur Einbauebene des Relais nach unten herausgeführt. Dadurch ergibt sich ein sehr schmaler Aufbau des Relais.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais mit einer auf einem Spulenkörper zwischen zwei Flanschen aufgebrachten Wicklung, mit einem U-förmigen, flachen Kernjoch, das mit seiner Hauptebene senkrecht zur Einbauebene des Relais steht, wobei sein erster Schenkel sich in Axialrichtung durch den Spulenkörper erstreckt und sein zweiter Schenkel als Joch außerhalb der Spule verläuft, mit einem plattenförmigen Anker, der mittels einer winkelförmigen, am Joch und am Anker befestigten Blattfeder auf dem freien Endabschnitt des Joches gelagert ist und mit dem freien Endabschnitt des Kerns einen Arbeitsluftspalt bildet.
Ein derartiges Relais ist aus der DE-OS 20 21 455 bekannt. Dort ist ein Starkstromrelais beschrieben, das aus einer Spulenkörper-Magnetkreis-Einheit und einer Kontaktträger-Einheit zusammengesetzt ist. Dieses Relais ist zwar bereits verhältnismäßig flach, durch die getrennte Konstruktion des Spulenkörpers mit dem Magnetkreis einerseits und der Kontaktträgereinheit andererseits und deren nachträgliches Zusammenfügen erfordert dieses bekannte Relais aber immer noch ein zu großes Bauvolumen, außerdem verhältnismäßig viele Einzelteile und Arbeitsgänge bei der Fertigung. Außerdem sind dort die Spulen- und Kontaktanschlußelemente in zwei Reihen herausgeführt, so daß durch die Abstände der Anschlußelementreihen bereits eine bestimmte Mindestbautiefe bzw. -breite des Relais vorgegeben ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Relais der eingangs genannten Art zu schaffen, welches eine äußerst schmale Bauweise zumindest in einer Achsrichtung ermöglicht und mit wenigen einfachen Teilen herstellbar sowie automatisiert zu fertigen ist. Außerdem soll das Relais mit im wesentlichen gleichbleibendem Grundaufbau für zusätzliche Einsatzzwecke verwendbar sein.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Spulenachse parallel zur Einbauebene verläuft und das Joch oberhalb der Spulenwicklung angeordnet ist, daß die Blattfeder mit einem über das freie Ankerende hinaus verlängerten Abschnitt eine Kontaktfeder bildet und elektrisch leitend mit einem Anschlußelement verbunden ist, daß im Spulenkörper Steckkanäle zur Befestigung von Spulenanschlußelementen und mindestens eines Gegenkontaktelementes vorgesehen sind und daß alle Anschlußelemente in einer Ebene senkrecht zur Einbauebene des Relais nach außen geführt sind.
Bei dem erfindungsgemäßen Relais sind also das Gegenkontaktelement oder die Gegenkontaktelemente ebenso wie die Spulenanschlußelemente im Spulenkörper selbst untergebracht, während die bewegliche Kontaktfeder unmittelbar mit dem Anker verbunden ist und gleichzeitig dessen Lagerfeder bildet. Dadurch wird die Anzahl der Teile des Relais klein gehalten; es ist weder ein eigener Kontaktträger noch ein Betätigungsschieber erforderlich. Durch die Anordnung aller Anschlußelemente des Relais in einer einzigen Reihe bzw. in einer gemeinsamen Ebene ergibt sich zudem eine besonders schmale Bauform, so daß dieses Relais in einer einreihigen Steckfassung mit sehr geringer Breite untergebracht werden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die winkelförmige Blattfeder mit ihrem zum Joch parallelen Schenkel über ein U-förmiges Justierstück am Joch befestigt, welches seinerseits mit einem ersten Schenkel flach auf dem Joch befestigt ist und dessen zweiter, die Blattfeder tragender Schenkel um einen vorgegebenen Vorspannwinkel gegenüber dem Joch verschränkt ist. Auf diese Weise kann der Anker mit seiner Blattfeder in automatischen Fertigungsgängen auf dem Joch befestigt werden, wobei aber auch eine sehr genaue Justierung des Vorspannwinkels möglich ist. Zur Positionierung und Fixierung des Joches besitzen die Spulenflansche zweckmäßigerweise zur Oberseite des Relais verlängerte Wände mit Führungsschlitzen für das Joch. In zweckmäßiger Ausgestaltung besitzt der dem Anker zugewandte Spulen flansch im Bereich der Kontaktfeder einen Einsteckschacht zur Aufnahme eines Schließer-Gegenkontaktelementes, während in dem dem Anker entgegengesetzten Spulenflansch Einsteckschächte zur Aufnahme der Spulenanschlußelemente vorgesehen sind. Das Anschlußelement für die Kontaktfeder wird zweckmäßigerweise im Bereich unterhalb der Spulenwicklung angeordnet. Zur elektrischen Verbindung zwischen der Blattfeder und dem zugehörigen Anschlußelement kann die Blattfeder an ihrem mit dem Joch verbundenen Abschnitt einen zusätzlichen Anschlußabschnitt bilden, der die Spulenwicklung seitlich umgreifend bis zum Anschlußelement verläuft. In einer anderen Ausführungsform kann aber auch eine elektrische Verbindung in Form einer Litze unmittelbar zwischen dem kontaktgebenden Abschnitt der Blattfeder bzw. dem Kontaktniet und dem Anschlußelement vorgesehen sein.
In vorteilhafter Weiterbildung kann der dem Anker entgegengesetzte Spulenflansch eine Verlängerung mit Ausnehmungen zur Aufnahme eines weiteren Anschlußelementes für ein zweites Gegenkontaktelement aufweisen, wobei dieses zweite Gegenkontaktelement stangenförmig in Führungsschächten beider Flansche bis zur Kontaktfeder geführt ist. Auf diese Weise kann auch ein Umschaltrelais gebildet werden, ohne daß der Grundaufbau verändert würde. Der Spulenkörper wird lediglich an dem einen Flansch etwas verlängert, um ein zusätzliches Anschlußelement für das zweite Gegenkontaktelement unterbringen zu können, wobei dieses zweite Gegenkontaktelement parallel zur Spulenachse durch die beiden Flansche gesteckt wird. Der gesamte übrige Aufbau des Spulenkörpers und des Magnetsystems kann dabei unverändert so bleiben wie bei einem einfachen Schließer-Relais. Auch die schmale Bauform bleibt erhalten, da auch das zusätzliche Anschlußelement in der gleichen Ebene mit den übrigen Anschlußelementen liegt. Da das zweite Gegenkontaktelement in langgestreckter Form neben der Spulenwicklung, dem Anschlußelement für die Kontaktfeder und auch neben den Spulenanschlußelementen vorbeigeführt wird, wird sie zweckmäßigerweise mittels einer oder mehrerer Isolierfolien zu diesen elektrisch leitenden Teilen isoliert.
In bevorzugter Ausführungsform ist das Relais von einem zweiteiligen Gehäuse umschlossen, wobei die Trennebene zwischen den Gehäusehälften in der Ebene der Anschlußelemente verläuft und wobei die Anschlußelemente in entsprechenden Führungskanälen der Gehäusehälften ausgerichtet werden. Soweit die Anschlußelemente im Spulenkörper fixiert sind, ergibt somit das Gehäuse eine zusätzliche Führung und Ausrichtung; für einzelne Anschlußelemente, beispielsweise das Anschlußelement für die Kontaktfeder, kann aber das Gehäuse auch allein die Ausrichtung übernehmen. Zur besseren Handhabung des Relais beim Einstecken in und beim Herausziehen aus einer Fassung sind in den Gehäusehälften jeweils seitlich Griffmulden eingeformt, wodurch beispielsweise der freie Raum zwischen Gehäuse und Spulenwicklung ausgenutzt wird.
In dem die Spulenanschlußelemente tragenden Spulenflansch können weiterhin zusätzliche Lötstützpunkte in Form von einsteckbaren Blechwinkeln vorgesehen werden. Auf diese Weise können zusätzliche Bauelemente, wie Widerstände und Dioden, parallel oder in Reihe zur Spulenwicklung geschaltet werden. In dem dem Anker zugewandten Spulenflansch kann zudem ein Haftmagnet angeordnet sein, der die Schwingungen des Ankers dämpft, damit Prellungen am Öffnerkontakt verhindert und die Öffnerkontaktkraft sicherstellt. Bei einer Wechsler- oder einer Schließer-Anordnung bewirkt ein derartiger Magnet ein verzögertes Ansprechen des Relais und damit ein einwandfreies Durchziehen des Ankers, so daß eine sogenannte schleichende Kontaktgabe vermieden wird.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform ist weiterhin vorgesehen, daß alle Einzelteile des Relais durch geradliniges Stecken mit dem Spulenkörper verbunden sind. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß beispielsweise auch alle Anschlußelemente bereits nach der Montage am Spulenkörper eine stabile Lage einnehmen, also nicht erst durch das Gehäuse stabilisiert werden müssen.
Dabei ist zweckmäßigerweise vorgesehen, daß zumindest ein Teil der in den Spulenkörper eingesteckten Endabschnitte durch Widerhaken in diesem verankert ist. In einer Ausgestaltung ist der Anker über die Blattfeder an einem Anschlußwinkel befestigt, der in einem im wesentlichen senkrecht zur Anschlußebene verlaufenden Teil als Anschlußelement gestaltet ist und der in einem im wesentlichen waagrechten, parallel zum Joch liegenden Teil die Blattfeder trägt.
Die Spulenanschlüsse können aus einer Platine gebildet sein, welche mittels Durchbrüchen auf entsprechende Zapfen des Spulenkörpers aufgesteckt und durch Heraustrennen eines Steges voneinander isoliert sind. Die Zapfen können zur Sicherung warmverformt sein. Außerdem können herausgetrennte Stege der Platine durch Bauelemente, wie eine Diode oder einen Widerstand, überbrückt sein, die damit zur Wicklung in Reihe oder parallel geschaltet werden.
In einer Weiterbildung kann der Spulenkörper ein zusätzliches U-förmiges Flußblech tragen, welches im Bereich des einen Spulenflansches zusammen mit dem Kernende den Anker einschließt und damit einen zweiten Arbeitsluftspalt bildet und welches im Bereich des entgegengesetzten Spulenflansches zusammen mit dem Kernjoch einen Dauermagneten einschließt. Damit erhält das Relais bei entsprechender Aufmagnetisierung des Dauermagneten bistabiles Schaltverhalten.
Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

FIG 1 ein erfindungsgemäß gestaltetes Relais mit einem Schließerkontakt in perspektivischer Darstellung,
FIG 2 die Einzelteile des Relais von FIG 1 in Explosionsdarstellung,
FIG 3 eine perspektivische Darstellung eines zweiteiligen Gehäuses für das Relais nach FIG 1,
FIG 4 eine Abwandlung des Relais von FIG 1 zur Bildung eines Umschaltkontaktes,
FIG 5 bis 8 das Relais von FIG 4 in Seitenansicht und in verschiedenen Schnitten,
FIG 9 eine Schnittansicht eines Relais mit Umschaltkontakt und zusätzlichem Haftmagnet,
FIG 10 eine Schnittansicht eines Relais mit zusätzlich in den Erregerkreis eingeschalteter Diode,
FIG 11 eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäß gestalteten Relais in zusammengebautem Zustand (ohne Gehäuse),
FIG 12 den Spulenkörper von FIG 11 mit einigen einzusteckenden Teilen in Explosionsdarstellung,
FIG 13 ein Ende des Spulenkörpers in einer gegenüber FIG 2 um 180° gedrehten Ansicht zusammen mit den Spulenanschlußelementen,
FIG 14 eine Detaildarstellung des Ankeranschlußwinkels aus FIG 11,
FIG 15 ein Ende des Spulenkörpers von FIG 11 mit befestigten Spulenanschlußelementen und zusätzlichen Bauelementen,
FIG 16 eine schematische Darstellung eines Magnetkreises mit Dauermagnet für ein RElais gemäß FIG 11,
FIG 17 eine Darstellung des im Gehäuse eingeschlossenen Relais von FIG 11 und
FIG 18 eine Detaildarstellung des Ankers mit Joch und Kern, von der Stirnseite des Relais gesehen.

Das in den FIG 1 bis 3 gezeigte Relais besitzt als tragendes Element einen Spulenkörper 1 mit zwei Flanschen 2 und 3, zwischen denen eine Wicklung 4 aufgebracht ist. Ein U-förmiges Kernjoch 5 wird so in den Spulenkörper eingesteckt, daß der den Kern 6 bildende untere Schenkel in Axialrichtung durch die Spule verläuft und der das Joch 7 bildende obere Schenkel sich parallel zur Spulenachse oberhalb der Wicklung erstreckt. An dem freien Endabschnitt 7a des Joches 7 ist ein flacher Anker 8 gelagert, der mit dem freien Endabschnitt 6a des Kerns 6 einen Arbeitsluftspalt 9 bildet.
Zur Lagerung des Ankers dient eine winkelförmige Blattfeder 10, die mit ihrem ersten Schenkel 10a auf dem Anker aufliegt und mit diesem verbunden ist und mit ihrem zweiten Schenkel 10b im wesentlichen parallel zum Joch 7 verläuft, jedoch in ihrer Ebene einen gewünschten Vorspannwinkel gegenüber der Jochebene zur Erzielung einer bestimmten Vorspannung des Ankers in seine Ruhestellung besitzt. Zur Festlegung dieses Vorspannwinkels dient ein U-förmiges Justierstück 11, welches mit einem ersten Schenkel 11a flach auf dem Joch 7 aufliegend an diesem befestigt ist und mit seinem zweiten Schenkel 11b gegenüber der Jochebene und gegenüber dem Schenkel 11a um den gewünschten Vorspannwinkel α verschränkt ist. Durch Biegen an dem Schenkel 11b kann die Ankervorspannung bzw. die Ruhekontaktkraft des Relais nach der Montage justiert werden.
Die beiden Spulenflansche 2 und 3 bilden nach oben verlängerte Wände 2a und 3a, in welchen jeweils Schlitze 2b bzw. 3b vorgesehen sind. Der engere Schlitz 3b entspricht der Breite des Joches und dient zu dessen Positionierung, während der weitere Schlitz 2b eine einseitige Anlage für das Joch bildet und im übrigen die Bewegung der Ankerfeder 10 ermöglicht. Weiterhin sind die Spulenflansche jeweils zum Relaisende hin mit Fortsätzen und Ausnehmungen versehen, um die übrigen Funktionsteile des Relais aufzunehmen. So ist in einem Fortsatz 2c des Spulenflansches 2 ein Einsteckschacht 13 zur Aufnahme eines Schließer-Gegenkontaktelementes 14 vorgesehen; ein Anschlag 15 legt die Ruhelage für die Kontaktfeder 10c, die eine Verlängerung der Blattfeder 10 ist, fest und stellt damit den Kontaktabstand ein.
Ein Anschlußelement 14a für das Gegenkontaktelement 14 ist in Form eines Flachsteckers nach unten aus dem Relais herausgeführt. In der gleichen Ebene liegt auch ein Anschlußelement 16 für die Kontaktfeder 10c. Die elektrische Verbindung zwischen der Blattfeder 10 bzw. der Kontaktfeder 10c und dem Anschlußelement 16 ist durch einen weiteren Federschenkel 10d vorgenommen, der vom Federschenkel 10b nach unten abzweigt und unter einseitiger Umschlingung der Spulenwicklung 4 zum Anschlußelement 16 geführt ist. Er kann mit diesem durch Schweißen, Löten oder auf ähnliche Weise verbunden sein. Anstelle dieses Federschenkels 10d kann die elektrische Verbindung aber auch direkt über eine Litze zwischen der Kontaktfeder 10c und dem Anschlußelement 16 vorgenommen werden. In FIG 1 ist eine solche Litze 17 gestrichelt eingezeichnet. Sie müßte mit einem Ende unmittelbar auf die Kontaktfeder 10c und mit dem anderen Ende auf das Anschlußelement 16 aufgeschweißt werden. Voraussetzung wäre natürlich, daß der in FIG 1 mit 2d bezeichnete Spulenkörperabschnitt ganz oder teilweise fehlt, damit die Litze 17 mit der Kontaktfeder 10c verbunden werden kann.
In einem Fortsatz 3c des Spulenflansches 3 sind außerdem Querkanäle 3d zum Einstecken von Spulenanschlußelementen 18 und 19 vorgesehen, die ebenfalls als Flachstecker ausgebildet sind und mit abgewinkelten Abschnitten 18a und 19a durch den Spulenkörperfortsatz 3c hindurchgesteckt werden, so daß die Wicklungsenden der Spulenwicklung auf die freien Enden der Abschnitte 18a und 19a aufgebracht und auf diesen verlötet werden können. Die freien Enden 18b und 19b können dann entsprechend der Darstellung in FIG 6 nach oben bzw. unten abgebogen werden.
Alle wesentlichen Funktionsteile, wie das Kernjoch 5, der Anker 8, die Blattfeder 10 und das Gegenkontaktelement 14 sind weitgehend plan gestaltet und mit ihrer jeweiligen Hauptebene senk recht zur Einbauebene des Relais angeordnet, so daß sich eine einfache Herstellung und ein sehr schmaler Aufbau des Relais ergibt. Die Anschlußelemente 14a, 16, 18 und 19 sind alle als Flachstecker ausgebildet und in einer gemeinsamen Ebene angeordnet, so daß das Relais nur eine sehr geringe Einbaubreite benötigt. Die Anschlußelemente 14a, 18 und 19 sind in entsprechenden Ausnehmungen des Spulenkörpers 1 positioniert und durch ein zusätzliches Gehäuse 20 ausgerichtet. Das in FIG 3 dargestellte Gehäuse 20 besteht aus zwei Gehäusehälften 21 und 22, wobei die Trennebene zwischen beiden Gehäusehälften durch die gemeinsame Ebene der Anschlußelemente verläuft. Zur Aufnahme der Anschlußelemente 14a, 16, 18 und 19 sind im Bodenabschnitt 21a bzw. 22a der Gehäusehälften jeweils Ausnehmungen 23 eingeformt, die die einzelnen Anschlußelemente fixieren und ausrichten. Auf diese Weise wird auch das Anschlußelement 16, das im Spulenkörper nicht fixiert wird, in der richtigen Lage gehalten und ausgerichtet. Die Gehäusehälften 21 und 22 besitzen jeweils eine in die Seitenwand eingeformte Griffmulde 24, die insbesondere das Herausziehen des Relais aus einer Fassung erleichtern. Die Gehäusehälften können auch einteilig gefertigt sein und mittels eines Filmscharniers an der Oberkante zusammenklappbar sein.
Das in den FIG 1 bis 3 dargestellte Relais kann auf einfache Weise zu einem Umschaltkontakt-Relais erweitert werden, ohne daß die Grundkonstruktion geändert werden muß. Eine derartige Ausgestaltung ist in den FIG 4 bis 8 dargestellt. Diese Ausführungsform verwendet also im wesentlichen die gleichen Teile wie beim vorherigen Ausführungsbeispiel, so daß auch die gleichen Bezugszeichen verwendet sind. Soweit die Konstruktionen übereinstimmen, erübrigt sich deshalb auch eine nochmalige Einzelbeschreibung. Zusätzlich zu dem vorherigen Ausführungsbeispiel besitzt das Relais gemäß FIG 4 ein zweites Gegenkontaktelement 25, das mit seinem freien Ende der Kontaktfeder 10c gegenübersteht und sich an der Anlagewand 15 abstützt, die geringfügig anders gestaltet ist als beim vorhergehenden Beispiel. Das Gegenkontaktelement 25 erstreckt sich stangenförmig parallel zur Spulenachse die ganze Seite des Relais entlang, wobei es in Führungsnuten 26 der beiden Spulenflansche geführt ist. Zur Führung des Gegenkontaktelementes 25 mit seinem Anschlußelement 25a besitzt der Spulenkörperflansch 3 einen weiteren Fortsatz 27. Außerdem ist das Gehäuse 20 in diesem Fall ebenfalls entsprechend verlängert und mit einer zusätzlichen Ausnehmung 23 zur Aufnahme des steckerförmigen Anschlußelementes 25a versehen. Zur Isolierung gegenüber dem Anschluß-Federschenkel 10d ist eine Folie 28 vorgesehen (siehe FIG 7). Eine entsprechende Isolierfolie 29, die ebenfalls in FIG 7 gezeigt ist, dient zur Isolierung zwischen dem Federschenkel 10d und der Spulenwicklung, was natürlich auch bei dem vorhergehenden Beispiel zweckmäßigerweise vorgesehen wird.
Eine weitere Abwandlung des vorher beschriebenen Relais zeigt FIG 9 in einer FIG 8 entsprechenden Schnittdarstellung. Im Vergleich zu FIG 8 besitzt das in FIG 9 dargestellte Relais einen zusätzlichen Haftmagnet 30, der in der Anlagewand 15 des Spulenkörpers befestigt ist. Dieser Haftmagnet 30 dämpft die Schwingungen des Ankers 8 und verhindert damit Prellungen am Öffnerkontakt (Gegenkontaktelement 25). gleichzeitig wird mit diesem Haftmagnet auch die Kontaktkraft in der Ruhestellung des Ankers sichergestellt. Dieser Haftmagnet kann natürlich bei allen Ausführungsformen des Relais verwendet werden. Er bewirkt ein verzögertes Ansprechen des Relais, da er zunächst der Erregung entgegenwirkt und garantiert damit ein einwandfreies Durchziehen des Ankers ohne eine sogenannte schleichende Kontaktgabe.
Die Gehäusehälften 21 und 22 können beispielsweise mittels Ultraschall- oder Warmprägung miteinander verbunden werden. Zusätzlich können im Gehäuse aber auch Schaltungsbauelemente, wie Widerstände oder Dioden, untergebracht werden, die beispielsweise in Parallel- oder Serienschaltung zur Erregerwicklung geschaltet werden sollen. FIG 10 zeigt schematisch die Anordnung einer Diode in Reihenschaltung zur Erregerwicklung. Gezeigt ist eine im wesentlichen der Ansicht von FIG 6 entsprechende Dar stellung eines Relais mit geringfügig abgewandelten Konstruktionselementen. Gezeigt ist dabei ein etwas abgewandelter Spulenkörper 31 mit einem eingesteckten Spulen-Anschlußelement 32, wobei im oberen Bereich des Spulenkörpers 31 ein zusätzliches Wicklungs-Stützelement 33 eingesteckt ist. Zwischen die Enden 32a und 33a dieser beiden Anschlußelemente ist eine Diode 34 eingeschaltet, wobei übliche Verbindungsmethoden, wie Klemm-Schneid-Verbindungen oder Lötverbindungen, zur Anwendung kommen. Bei einer Serienschaltung der Diode 34 wird das eine Wicklungsende an das Anschlußende 33a angeschlossen, während das andere Wicklungsende über ein nicht dargestelltes weiteres Anschlußelement nach außen geführt wird. Bei einer Parallelschaltung werden die Konstruktionselemente entsprechend anders gestaltet und angeordnet.
Das in den FIG 11 bis 15 gezeigte Relais besitzt als tragendes Element einen Spulenkörper 51 mit zwei Flanschen 52 und 53, zwischen denen eine Wicklung 54 aufgebracht ist. Ein U-förmiges Kernjoch 55 wird so in den Spulenkörper eingesteckt, daß der den Kern 56 bildende untere Schenkel in Axialrichtung durch die Spule verläuft und der das Joch 57 bildende obere Schenkel sich parallel zur Spulenachse oberhalb der Wicklung erstreckt. An dem freien Endabschnitt 57a des Joches 57 ist ein flacher Anker 58 gelagert, der mit dem freien Endabschnitt 56a des Kerns 56 einen Arbeitsluftspalt 59 bildet.
Zur Lagerung des Ankers dient eine winkelförmige Blattfeder 60, die mit ihrem ersten Schenkel 60a auf dem Anker 58 aufliegt und mit diesem verbunden ist und die mit ihrem zweiten Schenkel 60b im wesentlichen parallel zum Joch 57 verläuft und an einem Anschlußwinkel 61 befestigt ist. Dieser Anschlußwinkel 61 ist mehrfach abgewinkelt und gekröpft, wie in FIG 14 im einzelnen zu sehen ist. Der im wesentlichen zum Joch parallel liegende Teil 61a besitzt einen freigeschnittenen Befestigungslappen 61b, an welchem die Feder 60 mittels Widerstandsschweißen befestigt ist. Der im wesentlichen senkrecht zur Einbauebene des Relais verlaufende Teil 61c des Anschlußwinkels ist durch Ab kröpfung um das Kernende 56a herumgeführt. Dadurch wird der Laststrom über den Anschlußwinkel 61 und die Feder 60 einmal um den Kern herumgeführt, so daß die Spulenerregung beim Schließen des Schließerkontakts um die Wicklung des Laststromes verstärkt wird. Damit wird die Schaltsicherheit wesentlich erhöht. Am freien Ende bildet der Anschlußwinkel 61 einen Flachsteckanschluß 61d. Außerdem ist er mit einem angeformten Befestigungsstecker 61e in einem Einsteckschacht 62 des Spulenkörpers verankert. Am Ende angeformte Widerhaken 61f sichern die Befestigung; ähnliche Widerhaken sind auch an anderen Einsteckteilen vorgesehen.
Die beiden Spulenflansche besitzen jeweils Einsteckschächte und Schlitze zur Befestigung weiterer Teile. So ist im Spulenkörperflansch 52 ein Einsteckschacht 63 zur Befestigung eines Anschlußwinkels 64 vorgesehen, welches ein Schließer-Gegenkontaktelement 64a trägt. Nach unten ist ein Flachstecker 64b angeformt. Ein weiteres Anschlußelement 66, das in Einsteckschächten 65 verankert ist, trägt ein Öffnerkontaktstück 66a und bildet nach unten einen Flachstecker 66b. Das Anschlußelement 66 könnte aber auch um den Endabschnitt 66c gekürzt ausgebildet und mit einem aufgeschweißten Federkontaktabschnitt 66d versehen sein, wie er in FIG 12 schematisch angedeutet ist. Das Kontaktstück 66a wäre in diesem Fall auf dem Federabschnitt 66d angebracht.
Wie in den FIG 13 und 15 gezeigt ist, werden die Spulenanschlußelemente von einer entsprechend gestanzten und geformten Platine 67 gebildet, an der im unteren Teil die Flachsteckanschlüsse 67a und 67b angeformt sind. Diese Platine wird seitlich auf den Spulenkörperflansch 53 (siehe FIG 13) aufgesetzt, und zwar in der Weise, daß die vorspringenden Kunststoffrippen 68 in entsprechende Ausnehmungen 69 der Platine 67 eingreifen. Durch Verformen der Kunststoffrippen mittels Ultraschall oder durch Warmprägen wird die Platine fixiert. Möglich wäre aber auch ein Einbetten der Platine bereits beim Spritzen des Kunststoffspulenkörpers. Nach dem Befestigen der Platine 67 wird der Verbindungssteg 67c zwischen den beiden Flachsteckanschlüssen 67a und 67b herausgetrennt, so daß die beiden Anschlüsse elektrisch voneinander getrennt sind. Die beiden Anwickelstifte 67d und 67e, die zur Befestigung des Wicklungsdrahtes der Spule dienen, werden nach Festlegen des Wicklungsdrahtes, z. B. durch Löten, in Richtung auf die Spulenwicklung umgebogen (siehe FIG 15). Soll ein elektrisches Bauelement, z. B. eine Diode 70, parallel zur Spulenwicklung geschaltet werden, so wird dieses Bauelement auf den oberen und unteren Teil der Platine aufgeschweißt, wie in FIG 15 dargestellt. Soll ein elektrisches Bauelement, z. B. eine Diode 71 oder ein Widerstand, in Reihe vor die Spulenwicklung geschaltet werden, so wird der Steg 67f, der den oberen und den unteren Teil der Platine 67 verbindet, herausgetrennt, und dieses Bauteil wird auf den oberen und unteren Teil der Platine gemäß FIG 15 aufgeschweißt.
Wie aus FIG 11 ersichtlich, bildet die winkelförmige Blattfeder 60 in ihrer Verlängerung eine Kontaktfeder 60c, die je nach Gestaltung des Relais mit dem Schließerkontaktstück 64a oder mit dem Öffnerkontaktstück 66a oder mit beiden zusammenwirkt. Für den Fall, daß erhöhte Lasten geschaltet werden sollen, kann über die Feder noch eine zusätzliche Kupferlitze zwischen Anschlußwinkel und Schaltkontakt aufgeschweißt werden, was nicht im einzelnen dargestellt ist.
FIG 16 zeigt in schematischer Darstellung des Magnetsystems eine Möglichkeit, das Relais mit einem gepolten Magnetsystem zu versehen. Dabei wird zusätzlich in den Spulenkörper ein U-förmiges Flußblech 72 eingesetzt, welches mit seinem Mittelteil 72a parallel zum Joch 57 verläuft, mit seinem ersten Schenkel 72b dem Kernende 56a gegenüberliegt und mit dem Anker einen weiteren Arbeitsluftspalt bildet und mit seinem zweiten Schenkel 72c im Spulenflansch 53 verankert ist. Dort ist ein Dauermagnet 73 zwischen dem Kernjoch 55 und dem Flußblechschenkel 72c angeordnet. Der zusätzliche Magnetkreis über den Dauermagnet 73, das Joch 57, den Anker 58 und das Flußblech 72 dient zur Erhöhung der Öffner-Kontaktkraft und zur Verminderung von Prellungen am Öffnerkontakt.
In der dargestellten Ausführungsform sind die Anschlußteile als Flachstecker ausgeführt. Natürlich könnten für den Einbau auf Leiterplatten auch Stiftanschlüsse vorgesehen werden, welche für einen Einbau des Relais in flach liegender Form auch umgebogen werden könnten, da sie alle in einer Reihe liegen.
FIG 17 zeigt das in einem Gehäuse 74 eingeschlossene Relais. Die beiden Gehäuse-Halbschalen 74a und 74b sind über ein Filmbandscharnier 74c einstückig ausgeformt. Nach dem Einbringen des bestückten Spulenkörpers wird das Gehäuse durch Zusammenklappen geschlossen. Dann werden die aufeinanderliegenden Ränder 75 mittels Ultraschall oder Warmprägung verbunden.
FIG 18 zeigt eine vorteilhafte Gestaltung des Ankers 58. Dieser ist im Mittelbereich 58a leicht geknickt oder gebogen, so daß er mit seinen Enden 58b und 58c zum Kern 56 und zum Joch 57 hin unter einem kleinen Winkel verläuft und jeweils einen keilförmigen Spalt 56 bzw. 77 bildet. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß der Anker immer an den Außenkanten des Kerns und des Joches aufliegt, wodurch die günstigsten Hebelverhältnisse wirken. Damit wird auch die Fertigung erleichtert, da der Ankerdrehpunkt und die Hebelverhältnisse auch bei nicht genauer Parallelität von Joch und Kern gleich bleiben, also die Toleranzanforderungen weniger streng sind.

Bezugszeichenliste

1 Spulenkörper
2, 3 Spulenflansche
2a, 3a Wände
2b, 3b Schlitze
2c Spulenkörperabschnitt
3c Fortsatz
3d Querkanäle
4 Wicklung
5 Kernjoch
6 Kern
6a Endabschnitt
7 Joch
7a Endabschnit
8 Anker
9 Arbeitsluftspalt
10 Blattfeder
10a, 10b, 10d Federschenkel
10c Kontaktfeder
11 Justierstück
11a, 11b Schenkel des Justierstücks
13 Einsteckschacht
14 Schließer-Gegenkontaktelement
14 Anschlußelement
15 Anschlag
16 Anschlußelement
17 Litze
18, 19 Spulenanschlußelemente
18a, 19a abgewinkelte Abschnitte der Spulenanschlußelemente
18b, 19b Enden der Spulenanschlußelemente
20 Gehäuse
21, 22 Gehäusehälften
21a, 22a Bodenabschnitte
23 Ausnehmung
24 Griffmulde
25 Gegenkontaktelement
26 Führungsnut
25a Anschlußelement
27 Fortsatz
28 Folie
29 Isolierfolie
30 Haftmagnet
31 Spulenkörper
32 Spulenanschlußelement
32a Ende des Spulenanschlußelementes
33 Wicklungsstützelement
33a Ende des Wicklungsstützelements
34 Diode
51 Spulenkörper
52, 53 Flansche
54 Wicklung
55 Kernjoch
56 Kern
56a Kernende
57 Joch
57a Endabschnitt
58 Anker
59 Arbeitsluftspalt
60 Blattfeder
60a, 60b Schenkel
60c Kontaktfeder
61 Anschlußwinkel
61a Teil
61b Befestigungslappen
61c Teil
61d Befestigungsstück
61e Widerhaken
62, 63 Einsteckschacht
64 Anschlußwinkel
64a Schließer-Gegenkontaktelement
64b Flachstecker
66 Anschlußelement
66a Öffnerkontaktstück
66b Flachstecker
67 Einsteckschacht
67a, 67b Flachsteckanschlüsse
67c Verbindungssteg
67d, 67e Anwickelstifte
67f Steg
68 Kunststoffrippe
69 Ausnehmung
70, 71 Dioden
72 Flußblech
72a Mittelteil
72a, 72b Schenkel
73 Dauermagnet
74 Gehäuse
74a, 74b Gehäuse-Halbschalen
74c Filmbandscharnier
75 Rand

Claims

1. Elektromagnetisches Relais mit einer auf einem Spulenkörper (1; 31) zwischen zwei Flanschen (2, 3) aufgebrachten Wicklung (4),
mit einem U-förmigen, flachen Kernjoch (5), das mit seiner Hauptebene senkrecht zur Einbauebene des Relais steht, wobei sein erster Schenkel sich als Kern (6) in Axialrichtung durch den Spulenkörper (1) erstreckt und sein zweiter Schenkel als Joch (7) außerhalb der Spule verläuft,
mit einem plattenförmigen Anker (8), der mittels einer winkelförmigen, am Joch und am Anker befestigten Blattfeder (10) auf dem freien Endabschnitt (7a) des Joches gelagert ist und mit dem freien Endabschnitt (6a) des Kerns einen Arbeitsluftspalt (9) bildet,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Spulenachse parallel zur Einbauebene verläuft und das Joch (7) oberhalb der Spulenwicklung (4) angeordnet ist, daß die Blattfeder (10) mit einem über das freie Ankerende hinaus verlängerten Abschnitt eine Kontaktfeder (10c) bildet und elektrisch leitend mit einem Anschlußelement (16) verbunden ist,
daß im Spulenkörper (1; 31) Steckkanäle zur Befestigung von Spulenanschlußelementen (18, 19) und mindestens eines Gegenkontaktelementes (14; 25) vorgesehen sind und daß alle Anschlußelemente (14a, 16, 18, 19; 25) in einer Ebene senkrecht durch die Anschlußebene des Relais nach außen geführt sind.

2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zum Joch (7) parallele Schenkel (10b) der Blattfeder (10) über ein U-förmiges Justierstück (11) am Joch (7) befestigt ist, wobei dieses Justierstück (11) mit einem ersten Schenkel (11a) flach auf dem Joch (7) befestigt ist und ein zweiter, die Blattfeder (10) tragender Schenkel (10b) um einen vorgegebenen Vorspannwinkel (α) gegenüber dem Joch (7) verschränkt ist.

3. Relais nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Spulenflansche (2, 3) zur Oberseite des Relais verlängerte Wände (2a, 3a) mit Führungsschlitzen (2b, 3b) für das Joch (7) aufweisen.

4. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Anker (8) zugewandte Spulenflansch (2) im Bereich der Kontaktfeder (10c) einen Einsteckschacht (13) zur Aufnahme eines Schließer-Gegenkontaktelementes (14) aufweist.

5. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in dem dem Anker entgegengesetzten Spulenflansch (3) Einsteckschächte (3d) zur Aufnahme der Spulenanschlußelemente (18, 19) vorgesehen sind.

6. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußelement (16) für die Kontaktfeder (10c) im Bereich unterhalb der Spulenwicklung (4) angeordnet ist.

7. Relais nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (10) an ihrem mit dem Joch verbundenen Abschnitt (10b) einen Anschlußabschnitt (10d) bildet, der die Spulenwicklung (4) seitlich umgreifend bis zum Anschlußelement (16) verläuft.

8. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktfeder (10c) über ein flexibles Leiterelement (17) mit dem Anschlußelement (16) verbunden ist.

9. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Anker entgegengesetzte Spulenflansch (3) eine Verlängerung (27) mit Ausnehmungen (27a) zur Aufnahme eines Anschlußelementes (25a) für ein zweites Gegenkontaktelement (25) aufweist und daß das zweite Gegenkontaktelement (25) stangenförmig in Führungsschächten (26) beider Flansche (2, 3) bis zur Kontaktfeder (10c) geführt ist.

10. Relais nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem zweiten Gegenkontaktelement (25) und dem Anschlußelement (16) für die Kontaktfeder (10c) eine isolierende Folie (28) angeordnet ist.

11. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Relais von einem zweiteiligen Gehäuse (20) umschlossen ist, wobei die Trennebene zwischen den Gehäusehälften (21, 22) in der Ebene der Anschlußelemente (14a, 16, 18, 19, 25a) in entsprechenden Führungskanälen (23) der Gehäusehälften (21, 22,) ausgerichtet werden.

12. Relais nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusehälften (21, 22) jeweils seitliche Griffmulden (24) aufweisen.

13. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Anker (8) zugewandte Spulenflansch (2) einen dem freien Ankerende gegenüberliegenden Haftmagneten (30) aufweist.

14. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß im Spulenkörper zusätzliche Stützelemente für eine Reihen- oder Parallelschaltung zusätzlicher Bauelemente zur Spulenwicklung (4) vorgesehen sind.

15. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Einzelteile (55, 61, 64, 66, 67) durch geradliniges Stecken mit dem Spulenkörper (51) verbunden sind.

16. Relais nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil der in den Spulen körper eingesteckten Endabschnitte (61e) durch Widerhaken (61f) verankert ist.

17. Relais nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (58) über die Blattfeder (60) an einem Anschlußwinkel (61) befestigt ist, der in einem im wesentlichen senkrecht verlaufenden Teil (61c) als Anschlußelement (61d) gestaltet ist und der in einem im wesentlichen waagrechten, parallel zum Joch (57) liegenden Teil (61a) die Blattfeder (60) trägt.

18. Relais nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der waagrechte Teil (61a) des Anschlußwinkels (61) einen Befestigungslappen (61b) aufweist, an den die Blattfeder (60) angeschweißt ist.

19. Relais nach Anspruch 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußwinkel (61) über einen Befestigungsstecker (61e) in einem Einsteckschacht (62) des Spulenkörpers (51) befestigt ist.

20. Relais nach einem der Ansprüche 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der im wesentlichen senkrechte Teil (61c) des Anschlußwinkels (61) um den aus dem Spulenkörper (51) vorstehenden Teil des Spulenkerns (56a) herumgebogen bzw. gekröpft ist.

21. Relais nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulenanschlüsse (67a, 67b) aus einer Platine (67) gebildet, mit Durchbrüchen (69) auf entsprechende Vorsprünge (68) des Spulenkörpers (51) aufgesteckt und durch Heraustrennen eines Steges (67c) voneinander isoliert sind.

22. Relais nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (68) des Spulenkörpers (51) warmverformt sind.

23. Relais nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweipoliges elektrisches Bauelement (70) mit seinen Anschlüssen an den voneinander getrennten Spulenanschlüssen (67a, 67b) befestigt ist.

24. Relais nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Spulenanschlüsse (67a) durch einen heraustrennbaren Steg (67f) unterbrechbar und durch ein zusätzliches Bauelement (71) überbrückbar ist.

25. Relais nach einem der Ansprüche 15 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß im Spulenkörper (51) ein U-förmiges Flußblech (72) zusätzlich durch Steckbefestigung in den beiden Spulenflanschen verankert ist, dessen Mittelteil (72a) sich parallel zum Joch (57) erstreckt, dessen erster Schenkel (72b) sich im wesentlichen parallel zum Anker erstreckt und dem freien Endabschnitt des Kerns (56a) gegenüberliegend einen weiteren Arbeitsluftspalt mit dem Anker bildet und dessen zweiter Schenkel (72c) in dem dem Anker entgegengesetzten Spulenflansch (53) in einem Einsteckschacht befestigt ist, und daß zwischen dem zweiten Schenkel des Flußbleches (72c) und dem Kernjoch (55) ein Dauermagnet (73) angeordnet ist.

26. Relais nach einem der Ansprüche 15 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenkörper mit den eingesteckten Teilen in einem Gehäuse (74) untergebracht ist, welches aus zwei über ein Filmbandscharnier (74c) verbundenen Halbschalen (74a, 74b) besteht und das an den aufeinanderstoßenden Rändern (75) durch Warmverformen abgeschlossen ist.

27. Relais nach einem der Ansprüche 15 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (59) mit seinen Enden (59b, 59c) jeweils leicht zum Kern (56) bzw. zum Joch (57) hin gebogen ist.