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DE1257971B - Electromagnetic relay with encapsulated contact arrangement - Google Patents

Electromagnetic relay with encapsulated contact arrangement

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DE1257971B
DE1257971B DEJ30236A DEJ0030236A DE1257971B DE 1257971 B DE1257971 B DE 1257971B DE J30236 A DEJ30236 A DE J30236A DE J0030236 A DEJ0030236 A DE J0030236A DE 1257971 B DE1257971 B DE 1257971B
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Germany
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contact
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Harry Stanley Woodhead
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International Standard Electric Corp
Original Assignee
International Standard Electric Corp
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. Cl.:Int. Cl .:

HOIhHOIh

Deutsche Kl.: 21g-4/01 German class: 21g-4/01

Nummer: 1257 971Number: 1257 971

Aktenzeichen: J 30236 VIII c/21 gFile number: J 30236 VIII c / 21 g

Anmeldetag: 5. März 1966Filing date: March 5, 1966

Auslegetag: 4. Januar 1968Open date: January 4, 1968

Anmelder:Applicant:

International Standard Electric Corporation, New York, N. Y. (V. St. A.)International Standard Electric Corporation, New York, N.Y. (V. St. A.)

Vertreter:Representative:

Dipl.-Ing. H. Ciaessen, Patentanwalt, 7000 Stuttgart 1, Rotebühlstr. 70Dipl.-Ing. H. Ciaessen, patent attorney, 7000 Stuttgart 1, Rotebühlstr. 70

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Harry Stanley Woodhead, Harlow, Essex (Großbritannien)Harry Stanley Woodhead, Harlow, Essex (UK)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Großbritannien vom 12. März 1965 (10 571) - -Great Britain March 12, 1965 (10 571) - -

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais, dessen die Erregerwicklung tragender Kern unlösbar in einem gegen den Kern elektrisch isolierten Elektromagnetisches Relais mit gekapselter
Träger eingesetzt ist, und dessen den Träger durch- Kontaktanordnung
dringendes freies Kernende zusammen mit einem ge- 5
gegenüberstehenden Teil eines federgelagerten, magnetisierbaren Ankers einen Kontakt des Relais
bildet. The invention relates to an electromagnetic relay whose core, which carries the excitation winding, cannot be detached in an electromagnetic relay which is electrically isolated from the core and which is encapsulated
Carrier is used, and its the carrier through-contact arrangement
urgent free core end together with a 5
opposite part of a spring-loaded, magnetizable armature a contact of the relay
forms.

Elektromagnetische Relais dieser Art sind bekannt. So zeigt z. B. die USA.-Patentschrift 2 933 571 ein io Relais mit einem als elektrischer Leiter dienenden stabförmigen Kern, der in einen Träger unlösbar eingesetzt ist und mit einem durch eine tellerförmige Feder gehaltenen Anker als Relaiskontakt zusammenarbeitet. Trotz ihrer Einfachheit weist diese Anord- 15 nung verschiedene Nachteile auf, da bei diesem Relais die Kontaktanordnung nicht in einem hermetisch abgeschlossenen Raum untergebracht ist. Auch setzt die tellerförmige Feder mit ihren radial ausgebildeten Ausnehmungen einer leichten Ankerbeweg- 20 lichkeit einen verhältnismäßig großen Widerstand entgegen.Electromagnetic relays of this type are known. So shows z. U.S. Patent 2,933,571 an io Relay with a rod-shaped core serving as an electrical conductor, which is permanently inserted into a carrier is and cooperates with an armature held by a plate-shaped spring as a relay contact. Despite its simplicity, this arrangement has various disadvantages, since this relay the contact arrangement is not housed in a hermetically sealed space. Even sets the plate-shaped spring with its radially formed recesses a slight anchor movement 20 opposition to a relatively large resistance.

Weiterhin sind in letzter Zeit z. B. durch die deutschen Auslegeschriften 1191 042 und 1209 205 mehrere Relaisausbildungen bekanntgeworden, die in 25Furthermore, recently z. B. by the German Auslegeschriften 1191 042 and 1209 205 several Relay training became known, which in 25

ihrem Aufbau und ihrer Wirkungsweise fast identisch their structure and mode of operation are almost identical

der erwähnten USA.-Patentschrift 2 933 571 sind.U.S. Patent No. 2,933,571 mentioned.

Allerdings sind bei diesen Relais die kontaktgeben- 2However, the contact-making 2

den Teile in einem abgeschlossenen Gehäuse gekap- schließende Abdeckkappe an einem den Träger bilselt. Eine Evakuierung dieses abgeschlossenen Ge- 30 denden Weicheisenring befestigt ist.
häuses oder ein Füllen desselben mit einem Schutz- Nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung istThe cover cap that closes the parts in a closed housing is attached to the carrier. An evacuation of this closed end 30 soft iron ring is attached.
housing or filling the same with a protection according to a further embodiment of the invention

gas bereitet jedoch Schwierigkeiten, da nach dem die Membran mit mindestens zwei kreisbogenförmi-Zusammenfügen des Gehäuses ein solcher Arbeite- gen, schmalen, länglichen Schlitzen versehen, die so gang nicht mehr vorgenommen werden kann. Soll angeordnet sind, daß die zentrale Kontaktfläche der das Gehäuse nach dem Zusammenfügen mit einem 35 Membran über mindestens zwei schmale Metall-Schutzgas gefüllt sein, so muß der gesamte Herstel- zungen mit der Randzone der Membran bzw. mit lungsvorgang in einer Schutzgasatmosphäre erfolgen. dem Weicheisenring verbunden ist.
Dies erfordert jedoch ein aufwendiges Fertigungs- In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind minverfahren, destens die Kontaktfläche der Membran sowie diehowever, gas is difficult because after the membrane having at least two gene kreisbogenförmi-assembly of the housing such Arbeite-, narrow, elongated slots provided, which can be subjected to gear no longer. If it is to be arranged that the central contact surface of the housing is filled after assembly with a membrane using at least two narrow metal protective gas, the entire production with the edge zone of the membrane or with the treatment process must take place in a protective gas atmosphere. the soft iron ring is connected.
However, this requires a complicated manufacturing I n a further embodiment of the invention are minverfahren, least the contact surface of the membrane as well as the

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die 40 Stirnfläche des Röhrchens mit Edelmetall plattiert. Nachteile der bekannten Anordnungen zu vermeiden. Das elektromagnetische Relais nach der ErfindungThe invention is based on the object of clad the end face of the tube with noble metal. Avoid disadvantages of the known arrangements. The electromagnetic relay according to the invention

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der weist gegenüber den bekannten Anordnungen vermagnetisch und elektrisch leitende Kern aus einem schiedene beachtliche Vorteile auf. Durch den als Röhrchen besteht, das gleichzeitig zum Evakuieren Röhrchen ausgebildeten Kern ist es z.B. möglich, der Kontaktkammer oder zum Füllen derselben mit 45 das Evakuieren der Kontaktkammer oder das Füllen einem an sich bekannten Schutzgas dient und dessen derselben mit Schutzgas ganz am Ende des Herder Kontaktanordnung abgewandtes Ende herme- Stellungsverfahrens unmittelbar vor dem Verschlietisch verschlossen ist. ßen des Röhrchens vorzunehmen. Dadurch ergibtAccording to the invention, this is achieved by the fact that the magnetically points compared to the known arrangements and electrically conductive core have several remarkable advantages. The as Tube, the core, which is formed at the same time for evacuating the tube, is e.g. possible, the contact chamber or to fill the same with 45 evacuating the contact chamber or filling a known protective gas is used and its same with protective gas at the very end of the stove Contact arrangement facing away from the end of the positioning process immediately in front of the locking table is locked. the tube. This results in

Gemäß einer Ausbildung nach der Erfindung ar- sich eine bedeutend vereinfachte Fertigung gegenüber beitet eine Stirnfläche des Röhrchens mit einer als 50 den erwähnten bekannten Relaisausführungen. Wei-Anker und Gegenkontakt wirkenden Membran zu- terhin muß durch die besondere Ausbildung der als sammen, die durch eine die Kontaktkammer ab- Anker und Gegenkontakt wirkenden Membran nurAccording to an embodiment according to the invention, there is a significantly simplified production compared to this Provides an end face of the tube with one of the relay designs mentioned above. Wei anchor and counter-contact acting membrane must also be due to the special design of the as together, the membrane acting only through an anchor and counter-contact acting on the contact chamber

709 717/473709 717/473

Claims (1)

3 43 4 eine sehr geringe Kraft zur Auslenkung der Kontakt- Die Membran 14 besteht aus Magnetmaterial, vorfläche der Membran gegen die Stirnfläche des röhr- zugsweise einer Nickeleisen-Legierung, und kann zur chenförmigen Kernes angewendet werden. Schaffung eines guten elektrischen Kontaktes ganz Die Erfindung wird an Hand von Zeichnungen oder teilweise mit einem gebräuchlichen Edelmetall, beschrieben. In den Zeichnungen zeigt 5 wie z. B. Palladium, plattiert sein. Die Stirnfläche 13 F i g. 1 einen Längsschnitt durch die Mittelachse des Röhrchens 11 kann mit einem ähnlichen Auflagedes Relais nach der Erfindung, metall versehen sein. Außerdem bilden die auf den F i g. 2 einen Querschnitt durch das Relais in der Kontaktflächen aufgebrachten schützenden Auflagen Ebene der Linie II-II in F i g. 1. gleichzeitig den notwendigen, magnetisch isolierendena very small force to deflect the contact The membrane 14 consists of magnetic material, front surface the membrane against the end face of the tubular, preferably a nickel iron alloy, and can be used to Chen-shaped core can be applied. Creating a good electrical contact throughout The invention is based on drawings or partially with a common precious metal, described. In the drawings, Fig. 5 shows such. B. palladium, be plated. The end face 13 F i g. 1 a longitudinal section through the central axis of the tube 11 can with a similar Auflages Relay according to the invention, be provided with metal. In addition, the on the F i g. 2 shows a cross-section through the relay in the protective layers applied to the contact surfaces Plane of the line II-II in F i g. 1. at the same time the necessary, magnetically insulating Das in den Zeichnungen dargestellte Relais ist aus io Luftspalt zwischen den Kontakten, einem hermetisch zusammengesetzten Gehäuse auf- Das den magnetischen Kern der Anordnung bilgebaut, das einen Weicheisenring 10 enthält, in des- dende Nickeleisen-Röhrchen 11 ist in axialer Richsen Mittelbohrung ein Nickeleisen-Röhrchen 11 mit- tung beträchtlich langer als der einen Teil des magneteis eines isolierenden Ringes 12, der z. B. aus Glas tischen Rückschlusses bildende Weicheisenring 10. bestehen kann, hermetisch dicht befestigt ist. Der 15 Der vorspringende Teil des Röhrchens 11 wird von Weicheisenring 10 und das Nickeleisen-Röhrchen 11 der Erregerwicklung 21 des Relais umschlossen, die bilden einen Teil des magnetischen Kreises des Re- auf einen isolierenden Spulenkörper 22 gewickelt ist. lais, und die ringförmige Stirnfläche 13 des Röhr- Der Außendurchmesser der Erregerwicklung 21 und chens 11 ist zugleich einer der beiden zusammen- des Spulenkörpers 22 ist nicht größer als der Außenarbeitenden Kontakte des Relais. Der Anker und 20 durchmesser des Weicheisenringes 10. Eine Endzugleich der andere Kontakt des Relais werden durch platte 23 aus Magnetmaterial ist auf das aus dem eine elastische Membran 14 aus Magnetmaterial ge- Spulenkörper 22 ragende Ende des Röhrchens 11 aufbildet, die an ihrem Rand am Weicheisenring 10 mit- gepreßt und hält den Spulenkörper 22 fest. Der tels einer Abdeckkappe 15 gehalten wird, die ihrer- magnetische Kreis wird durch eine Außenhülse 23 seits mit dem Weicheisenring 10 hermetisch dicht ver- 35 aus Magnetmaterial geschlossen, die über den Weichbunden ist. Ein Abstandsring 16 stellt sicher, daß eisenring 10 und die Endplatte 23 aufgesprengt ist. die Membran 14 während ihrer Ruhestellung mit Die Hülse 24 ist von der Endplatte 23 durch einen ihrer zentralen Kontaktfläche 18 einen genügend Isolierring 25 elektrisch isoliert, um ein Kurzschließen großen Kontaktabstand zu der als Gegenkontakt wir- der Relaiskontakte zu verhindern, kenden Stirnfläche 13 des Röhrchens 11 einhält. Der 30 Wie dargestellt, ist das Nickeleisen-Röhrchen 11 genaue Abstand der Membran 14 kann durch Ab- an seinem der Kontaktanordnung abgewandten Ende schleifen der Stirnseite des Weicheisenringes 10 her- 26 hermetisch verschlossen. Dieses Verschließen des gestellt werden. Röhrchens 11 kann an einer beliebigen Stelle des Wie dargestellt, befinden sich die beiden kontakt- Fertigungsverfahrens erfolgen; so kann z. B. das gebenden Teile, d. h. die Membren 14 und die Stirn- 35 offene Röhrchen 11 zum Evakuieren der Kontaktfläche 13 des Röhrchens 11, in einem hemetisch ab- kammer oder zum Füllen derselben mit einem gegeschlossenen Raum. Der Hauptarbeitsgang des her- bräuchlichen Schutzgas in einem letzten Arbeitsgang metischen Zusammenfügens bei der Herstellung des unmittelbar vor dem Verschließen des Röhrchens 11 Gehäuses, nämlich das Einschmelzen des Nickeleisen- benutzt werden.The relay shown in the drawings consists of an air gap between the contacts, a hermetically assembled housing that builds the magnetic core of the assembly, which contains a soft iron ring 10, in which the nickel iron tube 11 is in the axial direction Central bore a nickel iron tube 11 in the middle considerably longer than one part of the magnetic ice an insulating ring 12 which, for. B. from glass tables inference forming soft iron ring 10. can exist, is hermetically sealed. The 15 the protruding part of the tube 11 is of Soft iron ring 10 and the nickel iron tube 11 of the excitation winding 21 of the relay enclosed the form part of the magnetic circuit of the Re- is wound on an insulating bobbin 22. lais, and the annular end face 13 of the tube The outer diameter of the excitation winding 21 and Chens 11 is at the same time one of the two together- the bobbin 22 is not larger than the outside worker Contacts of the relay. The anchor and 20 diameter of the soft iron ring 10. One end at the same time the other contact of the relay are through plate 23 made of magnetic material is on the one from the an elastic membrane 14 made of magnetic material forms the end of the tube 11 protruding from the coil body 22, which is pressed at its edge on the soft iron ring 10 and holds the coil body 22 firmly. Of the is held by means of a cover cap 15, which is its magnetic circuit through an outer sleeve 23 on the one hand, with the soft iron ring 10, hermetically sealed from magnetic material, which is closed over the soft cuffs is. A spacer ring 16 ensures that the iron ring 10 and the end plate 23 is blown open. the membrane 14 during its rest position with the sleeve 24 is from the end plate 23 by a its central contact surface 18 a sufficient insulating ring 25 electrically insulated to short-circuit large contact distance to the counter contact is to prevent the relay contacts, Kenden end face 13 of the tube 11 complies. The 30 As shown, the nickel iron tube 11 is The exact spacing of the membrane 14 can be achieved by removing it from its end facing away from the contact arrangement grind the face of the soft iron ring 10 her- 26 hermetically sealed. This closing of the be asked. Tube 11 can be at any point on the As shown, the two contact manufacturing processes are carried out; so can z. B. that giving parts, d. H. the membranes 14 and the end-35 open tubes 11 for evacuating the contact surface 13 of the tube 11, in a hemetic chamber or for filling the same with a closed one Space. The main work step of the conventional shielding gas in a last work step metic assembly during the production of the tube 11 immediately before the tube is closed Housing, namely the melting of the nickel iron can be used. Röhrchens 11 in den Weicheisenring 10, kann jedoch 40 Die Anschlüsse des Relais bestehen aus Kontaktals erster Herstellungsschritt vorgenommen werden, stiften 27, 28, 29, die über den Umfang des Relais so daß sich die auftretenden, relativ hohen Ein- hinausragen. Der Abstand dieser Stifte voneinander Schmelztemperaturen nicht nachteilig auf andere Teile ist so ausgelegt, daß er mit dem normalen Leiterdes Relais, wie z. B. die Membran 14 oder die Erre- abstand von gedruckten Schaltungsplatten übereingerwicklung 21, die erst in einem späteren Arbeits- 45 stimmt, da die kleine räumliche Ausdehnung des Regang angefügt werden, auswirken können. Die Ab- lais für solche Anwendungsfälle besonders geeignet deckkappe 15 kann mit dem Weicheisenring 10 bei ist (ein praktisches Ausführungsbeispiel der in den einer niedrigen Temperatur durch Weichlöten ver- Zeichnungen dargestellten Konstruktion hatte eine bunden werden. Länge von etwa 15 mm und einen Durchmesser vonTube 11 in the soft iron ring 10, but can 40 The connections of the relay consist of contacts first manufacturing step to be made, pins 27, 28, 29 that extend over the circumference of the relay so that the relatively high penetrations that occur protrude. The distance between these pins Melting temperatures not detrimental to other parts is designed to work with the normal conductor of the Relays, such as B. the membrane 14 or the Erre- distance of printed circuit boards over-wrapped 21, which is only correct in a later work 45, since the small spatial extent of the Regang can be added. The outlet is particularly suitable for such applications top cap 15 can be combined with the soft iron ring 10 at is (a practical embodiment of the in a low temperature soldered construction had a be bound. Length of about 15 mm and a diameter of Die Membran 14 ist mit mehreren Schlitzen 17 5° etwa 10 mm).The membrane 14 is approximately 10 mm with several slots 17 5 °). versehen, deren Länge sehr viel größer ist als deren Die Spulenanschlüsse des Relais werden durch Breite, und die dazu dienen, die Elastizität der Mem- Stifte 27 gebildet, die aus dem Spulenkörper 22 herbran 14 zu vergrößern und dadurch die aufzuwen- ausragen, während die Anschlüsse der Kontakte aus dende Kraft zur Auslenkung der Kontaktflächhe 18 den Stiften 28 bzw. 29 bestehen, die mit dem Weichgegen die kontaktgebende Stirnfläche 13 zu verrin- 55 eisenring 10 bzw. mit der Abschlußplatte 23 verhungern. Die Schlitze 17 sind kreisbogenförmig ausge- den sind,
bildet und so angeordnet, daß die zentrale Kontaktfläche 18 der Membran 14 mit ihrer Randzone 19 Patentansprüche: verbunden ist, so daß die Kontaktfläche 18 über dreiThe coil connections of the relay are formed by the width, and which serve to increase the elasticity of the meme pins 27, which extend from the coil body 22 and thereby protrude from the coil body 22, while the Connections of the contacts consist of the force for deflecting the contact surface 18, the pins 28 and 29, which starve with the soft against the contact-making end face 13 to reduce the iron ring 10 or with the end plate 23. The slots 17 are designed in the shape of a circular arc,
forms and arranged so that the central contact surface 18 of the membrane 14 with its edge zone 19 patent claims: is connected, so that the contact surface 18 over three schmale, längliche Metallzungen 20 mit dem Weich- 60 1. Elektromagnetisches Relais, dessen die Erreeisenring 10 in Verbindung steht. Diese Anordnung gerwicklung tragender Kern unlösbar in einem erlaubt der zentralen Kontaktfläche 18 der Membran gegen den Kern elektrisch isolierten Träger eineine beträchtliche Bewegungsfreiheit, während gesetzt ist und dessen den Träger durchdringengleichzeitig sichergestellt ist, daß sich die Kontakt- des freies Kernende zusammen mit einem gegenfläche 18 beim Anziehen gegen das Röhrchen 11 65 überstehenden Teil eines federgelagerten, magnedurch Erregung des zugeordneten magnetischen Krei- tisierbaren Ankers einen Kontakt des Relais bilses im wesentlichen senkrecht an die kontaktgebende det, dadurch gekennzeichnet, daß der Stirnfläche 13 des Röhrchens 11 anlegt. magnetisch und elektrisch leitende Kern ausnarrow, elongated metal tongues 20 with the soft 60 1. Electromagnetic relay, whose the Erreeisenring 10 communicates. This arrangement of the core carrying the winding is indissoluble in one allows the central contact surface 18 of the membrane to form an electrically isolated support against the core considerable freedom of movement while seated and that penetrates the wearer at the same time it is ensured that the contact of the free core end is together with an opposing surface 18 when tightening against the tube 11 65 protruding part of a spring-loaded magnet through Excitation of the associated magnetic armature a contact of the bilses relay substantially perpendicular to the contact-making det, characterized in that the End face 13 of the tube 11 applies. magnetically and electrically conductive core einem Röhrchen (11) besteht, das gleichzeitig zum Evakuieren der Kontaktkammer oder zum Füllen derselben mit einem an sich bekannten Schutzgas dient und dessen der Kontaktanordnung abgewandtes Ende (26) hermetisch verschlossen ist.a tube (11), which at the same time for evacuating the contact chamber or for filling the same is used with a known inert gas and its facing away from the contact arrangement The end (26) is hermetically sealed. 2. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Stirnfläche (13) des Röhrchens (11) mit einer als Anker und Gegenkontakt wirkenden Membran (14) zusammenarbeitet, die durch eine die Kontaktkammer abschließende Abdeckklappe (15) an einem den Träger bildenden Weicheisenring (10) befestigt ist.2. Electromagnetic relay according to claim 1, characterized in that one End face (13) of the tube (11) with a membrane acting as an anchor and counter-contact (14) cooperates through a cover flap (15) closing off the contact chamber a soft iron ring (10) forming the carrier is attached. 3. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran3. Electromagnetic relay according to claim 1 and 2, characterized in that the membrane (14) mit mindestens zwei kreisbogenförmigen, schmalen, länglichen Schlitzen (17) versehen ist, die so angeordnet sind, daß die zentrale Kontaktfläche (18) der Membran (14) über mindestens zwei schmale Metallzungen (20) mit der Randzone (19) der Membran (14) bzw. mit dem Weicheisenring (10) verbunden ist.(14) is provided with at least two circular, narrow, elongated slots (17), which are arranged so that the central contact surface (18) of the membrane (14) over at least two narrow metal tongues (20) with the edge zone (19) of the membrane (14) or with the soft iron ring (10) is connected. 4. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die Kontaktfläche (18) der Membran (14) mit Edelmetall plattiert ist.4. Electromagnetic relay according to claim 1 to 3, characterized in that at least the contact surface (18) of the membrane (14) is plated with noble metal. 5. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnfläche (13) des Röhrchens (11) mit Edelmetall plattiert ist.5. Electromagnetic relay according to claim 1 to 4, characterized in that the end face (13) of the tube (11) is plated with noble metal. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings 709 717/473 12.67 © Bundesdruckerei Berlin709 717/473 12.67 © Bundesdruckerei Berlin
DE1966J0030236 1963-05-13 1966-03-05 Electromagnetic relay with encapsulated contact arrangement Expired DE1257971C2 (en)

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