DE1280409B - Elektromagnetisches Relais mit Klappanker - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

HOIh

Deutsche KI.: 21g-4/01

Nummer: 1 280 409

Aktenzeichen: P 12 80 409.0-33 (S 80836)

Anmeldetag: 9. August 1962

Auslegetag: 17. Oktober 1968

Die Erfindung bezieht sich auf ein elektromagnetisches Relais mit Klappanker, bei dem das aus Kern und Joch bestehende Magnetsystem aus einem einzigen U-förmigen Bauteil mit auf seiner Gesamtlänge gleichem Eisenquerschnitt besteht, wobei die Abmessungen des Kern- und Jochquerschnitts verschieden sind.

Bei den bekannten Relais besteht der magnetische Kreis in der Regel aus dem Anker, dem Joch und dem Kern mit angesetztem Polschuh, wobei der Kern entweder aus Rund- oder Flachmaterial besteht. Meist ist der Kern mit dem Joch durch Verschrauben, Vernieten oder Verschweißen verbunden. Da es sich hierbei um keine homogene Verbindung handelt, treten magnetische Übergangswiderstände auf, die den Wirkungsgrad des Relais verschlechtern. Außerdem fällt auch der Arbeitsaufwand beim Zusammenbau von Kern und Joch, die einzeln gefertigt werden müssen, bereits ins Gewicht. Im Rahmen einer mechanisierten Fertigung besteht sowohl ao die Forderung, Werkstoffeinsparungen zu erreichen, als auch möglichst wenig Arbeitsvorgänge vorzusehen, die zeitraubend sind und im Rahmen der Fertigung großer Stückzahlen ins Gewicht fallen.

Es ist zwar bereits bekannt, Joch und Kern eines Elektromagnetsystems als U-förmiges Bauteil auszubilden, wobei der Eisenquerschnitt auf der gesamten Länge des Kern und Joch umfassenden magnetischen Kreises konstant ist. Trotzdem sind bei den bisher bekanntgewordenen Ausführungsformen bei der Herstellung des U-förmigen Bauteils meist spanabhebende Arbeitsgänge sowie komplizierte Biegevorgänge erforderlich, wodurch die Notwendigkeit besteht, bei der Fertigung teuere Folgewerkzeuge vorzusehen. So wird in der Regel zur Herstellung des U-förmigen Magnetsystems ein Schnittwerkzeug erforderlich, zu dem zum Erreichen der U-Form in jedem Fall noch ein Biegewerkzeug zum Einsatz kommen muß.

Bei einer bekannten Ausführungsform wird das Kernprofil zur Anpassung an die lichte Weite der Erregerspule durch Zusammenfalten des rechteckförmigen Kernmaterials erreicht. Um dieses Zusammenfalten durchführen zu können, ist am Übergang von Joch und Kern eine Einschnürung erforderlich. Dabei muß dieser Übergangsabschnitt außerdem noch relativ lang sein, um die Formänderung ohne Gefahr einer Werkstoffzerstörung durchführen zu können. Dieser Übergangsabschnitt steht aber für die Erregerspule nicht zur Verfügung, und damit tritt bei der Fertigung eine Verschwendung an hochwertigem Magnetwerkstoff ein.

Elektromagnetisches Relais mit Klappanker

Anmelder:

Siemens Aktiengesellschaft, Berlin und München, 8000 München 2, Witteisbacherplatz 2

Als Erfinder benannt:

Josef Fischer,

Herbert Krautwald,

Wolfgang Hübner, 8000 München

Um diese Nachteile, die bei der Herstellung eines Magnetsystems als Massenartikel besonders in Erscheinung treten, auszuschalten, besteht erfindungsgemäß das Kern und Joch bildende U-förmige Bauteil aus Walzeisen unterschiedlicher Dicke. Der dadurch sich ergebende Vorteil ist vor allem darin zu sehen, daß der Arbeitsaufwand zur Herstellung des Magnetsystems gegenüber bekannten Lösungen erheblich geringer ist, da teuere Folgewerkzeuge eingespart werden können. Da bei Verwendung eines derartigen Walzeisenstreifens ein Zusammenfalten des Kernteils entfallen kann, erübrigt sich auch das Vorhandenseit eines Übergangsabschnitts zwischen Joch und Kern. Für die Fertigung ergibt sich dabei ein Optimum an Einfachheit der Herstellung und eine erhebliche Werkstoffeinsparung gegenüber den bekannten Lösungen. Es entsteht im übrigen keinerlei Überdimensionierung bei Joch und Kern, trotzdem die Abmessungen aus konstruktiven Gründen verschieden gewählt sind. Zweckmäßigerweise wird der Kern und Joch bildende Walzeisenabschnitt vor dem U-förmigen Abbiegen aus dem Walzeisenstreifen unterschiedlicher Dicke abgetrennt. Dabei kann man die beim Trennen der Bauteile verbleibenden Stege als Rastnasen zur Halterung einer Schutzkappe des Relais verwenden. Vorteilhafterweise besitzt das als Joch dienende Ende des U-förmigen Bauteils einen Eigenquerschnitt, dessen Breite dem Außenmaß der auf den Kern aufschiebbaren Erregerspule entspricht.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Stirnfläche des Jochs in Verbindung mit einer Längsprägung am Kern die Ankerlagerung bildet. Ferner kann man den auf den Kern aufschiebbaren Spulenkörper der Erregerspule als Spritzteil herstellen. Dieser Spulenkörper kann Rastnasen aufweisen, die nach dem Aufschieben der

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Erregerspule auf den Kern in entsprechende Vertiefungen des Joches und/oder des Kerns einrasten. Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus nachstehender Beschreibung eines Ausfuhrungsbeispieles. Es zeigt

F i g. 1 das elektromagnetische Relais mit Klappanker nach der Erfindung,

Fig. 2a bis 2c die Ausführung der Ankerlagerung, zum Teil im Schnitt,

F i g. 3 eine Streifenanordnung für Kern und Joch während des Herstellungsvorgangs.

Das in F i g. 1 gezeigte elektromagnetische Relais besitzt ein aus dem Kernl und dem Joch 2 bestehendes Magnetsystem, welches ein einziges U-förmig geformtes Bauteil mit gleichen Schenkellängen darstellt. Als Ausgangsmaterial für dieses Bauteil ist ein Walzprofil gewählt. Um innerhalb des Magnetkreises gleiche Eisenquerschnitte für den Erregerfmß zu erhalten, besitzt der schmalere Kern 1 die Dicke si, während das breitere Joch 2 die Dickes 2 aufweist. Mit HiMe des gewählten Walzprofils können diese Dickenunterschiede ohne spanabhebende Bearbeitung erzielt werden. Da die Schenkellängen des U-förmigen Bauteils und damit Joch und Kern gleich lang sind, können sie in einem gemeinsamen Arbeitsgang auf Länge gefräst bzw. geschliffen oder auch bei Verwendung entsprechender Haltevorrichtungen auf gleiche Längen gestaucht werden.

Die Lagerung des Ankers 5 erfolgt nach F i g. 2 durch die Stirnfläche des Joches 2 in Verbindung mit einer Längsprägung 5 a. Die Längsprägung 5 α sorgt dafür, daß der auf der Stirnkante des Joches 2 aufliegende Anker 5 eine entsprechende Führung erhält, wobei die Ruhelage des Ankers 5 durch die Ankerfeder 6 erreicht wird. Um eine seitliche Führung des Ankers zu erzielen, kann man noch eine rechteckige Warze Sc in eine Aussparung 2 & des Joches 2 eintauchen lassen.

Im angezogenen Zustand liegt der Anker 5 völlig plan auf dem Joch und auf dem als Polfläche wirksamen Kern 1 des Magnetsystems auf. Der Anker 5 wird durch die Ankerfeder 6 dadurch gehalten, daß die beiden Federschenkel 6 a in entsprechende Rastnasen 2 a des Joches 2 einrasten. Durch diese Befestigung des Ankers kann dieser und auch anschließend die Erregerspule 3 vom Kern abgenommen werden.

Am Anker 5 ist der Ankerarm 8 befestigt, an dem sich das Betätigungsglied 7 für die Kontaktanordnung befindet. Um den Ankerhub erforderlichenfalls einstellen zu können, weist der Ankerarm 8 eine Sollbiegestelle 8 a auf. Die Kontaktanordnung besteht im wesentlichen aus den ortsfesten Kontaktelementen 12, die in Verbindung mit der vom Betätigungsglied? bewegten Kontaktfeder 13 eine Umschalt- kontaktanordnung bilden. Die Anschlüsse zu den ortsfesten Kontaktelementen sowie zur Kontaktfeder, aber auch die Anschlüsse der Erregerspule 3 sind an Kontaktmesser 14 geführt. Für die Schutzkappe U besteht eine Einrastmöglichkeit durch die als Rastnasen verwendeten Stege 4, die beim Trennen der das Magnetsystem bildenden Teile an diesen verbleiben.

In F i g. 3 ist schematisch eine Streifenanordnung zur Herstellung des Magnetsystems gezeigt, wobei die Herstellungsphase I das bereits gelochte und gestanzte Walzprofil wiedergibt. Der obere Lappen entspricht nach Durchführung des Biegevorgangs dem Kern 2, während der untere Lappen das Joch 1 darstellt. Hier sind auch die ausgestanzten Nasen 2 α ersichtlich, die zur Aufnahme der Federschenkel 6 a der Ankerfeder 6 dienen. Die Löcher 15, die während der Herstellungsphase V mit Gewinde versehen werden, dienen zur Befestigung des Magnetsystems auf der Isolierstoffplatte 10 durch entsprechende Befestigungsbolzen 9 (Fig. 1). Zur Erdung kann an dieser Stelle noch ein geeigneter Anschluß 9 a vorgesehen sein. In F i g. 3 ist außerdem noch gezeigt, wie nach dem Abtrennen der einzelnen Bauteile von dem Streifen die Stege 4 verbleiben, die später als Rastnasen für die Schutzkappe 11 dienen.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Elektromagnetisches Relais mit Klappanker, bei dem das aus Kern und Joch bestehende Magnetsystem aus einem einzigen U-förmigen Bauteil mit auf seiner Gesamtlänge gleichem Eisenquerschnitt besteht, wobei die Abmessungen des Kern- und Jochquerschnitts verschieden sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Kern (1) und Joch (2) bildende U-förmige Bauteil aus Walzeisen unterschiedlicher Dicke besteht (Fig. 3).

2. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kern und Joch bildende Walzeisenabschnitt vor dem U-förmigen Abbiegen aus einem Walzeisenstreifen unterschiedlicher Dicke ausstanzbar ist (F i g. 3).

3. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beim späteren Trennen der Bauteile verbleibenden Stege (4) als Rastnasen zur Halterung einer Schutzkappe (11) des Relais dienen.

4. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß das als Joch (2) dienende Ende des U-förmigen Bauteils einen Eisenquerschnitt aufweist, dessen Breite dem Außenmaß der auf den Kern aufschiebbaren Erregerspule (3) entspricht.

5. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen des Jochs (2) in Verbindung mit einer Längsprägung (5 a) am Anker (5) die Ankerlagerung bildet.

6. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der auf den Kern (1) aufschiebbare Spulenkörper (3 α) der Erregerspule (3) als Spritzteil hergestellt ist.

7. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Spulenkörper (3 a) Rastnasen aufweist, die nach dem Aufschieben der Erregerspule (3) auf den Kern (1) in entsprechende Vertiefungen des Jochs (2) und/oder Kern (1) einrasten.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 522 079; deutsche Auslegeschrift Nr. 1113 753; französische Patentschrift Nr. 1108 457.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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