DE1934795A1 - Schutzrohrankerkontakt - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Relais, und zwar einen Schutzrohrankerkontakt mit einem rohrförmigen Kolben aus Glas oder anderem Material mit eingeschmolzenen Kontaktfedern, die durch das Magnetfeld einer den Kolben umgebenden Spule in und ausser Eingriff miteinander gebracht werden können. ^!

Bei einer für viele Zwecke bevorzugten Anwendungsart der Schutzrohrankerkontakt β' wird eine Mehrzahl solcher Relais, ggf. zusammen Bit anderen feilen, zu einer Schalteinheit (Baustein· Modul) zusammengefasst und auf einer Halteplatte, vorzugsweise einer solchen mit gedruckter Schaltung. Montiert. Dieser als auswechselbare Einheit aus-

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gebildete Baustein kann in verschiedene Geräte oder elektrische Einrichtungen (Datenverarbeitungsgeräte, Steuergeräte usw.) eingesetzt werden.

Im Zuge des herrschenden Trends zur Miniaturisierung auf fast allen Gebieten ist man bestrebt, die Grosse der Relais herabzusetzen. Bereits Bruchteile von Millimetern spielen hier eine Rolle. Die wichtigste Abmessung ist die Höhe des Relais über der Halteplatte. Diese Grosse bestimm't die Stärke der auswechselbaren Schalteinheit und damit den Abstand von einer zur.anderen bzw„ die erreichbare Dichte der Schalteinheiten, d»h. die Anzahl derselben, die längs einer bestimmten Strecke untergebracht werden können.

Die Höhe des Relais hängt bei einem Schutzrohranker- -■·. kontakt von verschiedenen Grossen ab, insbesondere vom Durchmesser des Glaskolbens, der Stärke des Spulenkörpers, der Stärke der Wicklung, der Stärke eines etwaigen Gehäuses und von anderen Paktoren. Die beiden wichtigsten dieser Grossen sind die Stärke des Glaskolbens und- der sie umgebenden Spule mit Spulenkörper.

Man hat versucht, die Stärke der Spule dadurch zu verringern, dass man unter Fortlassung eines Spulenkörpers die Wicklung selbsttragend ausführte. Eine selbsttragende Wicklung wird meist dadurch erzielt, dass der Wicklungedraht beim Wickeln der Spule durch eine abbindende flüssigkeit

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hindurchgeführt wird, mit der er benetzt wird und die später erhärtet, so dass ein festes Gebilde erhalten wird. Hierdurch wird aber auch äas Gewicht und die Stärke der Wicklung erhöht. Darüber hinaus erhöht sieh der wirksame JDujss&Siesser der Spule_s so' dass ihr® magnetische fe<J&f>3*»@tst wir&j was nur durch eine erhöhte Windungsssanl ausgeglichen werden kann. Ein weiterer lachteil dieser selbsttragenden Spulen besteht darin, dass ihr Gewicht auf den Glaskolben einwirkt, was in vielen Fällen mit Nachteilen verbunden ist.

Man hat auch versucht, die Stärke der Spule dadurch zu verringern, dass man die Wandstärke des Spulenkörper© auf einen Mindestwert herabsetzte. Bei den heute verwendeten Materialien und Herstellungsverfahren scheint eine Wandstärke von 0,3 bis 0,4 mm eine Grenze darzustellen, die nur in Ausnahmefällen unterschritten werden kann. Ferner hat der Innendurchmesser des Spulenkörpers, in welchen der Glaskolben eingesetzt wird, wegen der kalten Verformung des Spulenkörpermaterials die Tendenz, sich zu verringern. Der endgültige lichte Durchmesser hängt ab von dem Spulenkörpermaterial, der Drahtstärke, der Windungszahl der Spule und der Spannung des Drahtes beim Wickeln· Aus diesem Grunde pflegt man ein ausreichendes Spiel vorzusehen, was aber wiederum den wirksamen mittleren Durchmesser der Spule vergrössert.

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Der Erfindting liegt die Aufgabe zugrunde, die Höhe des Profils des Schutzroiiraiikepkoiitaktee Über der Halteplatte soweit als möglich su -verringern, ohne die magnetische Wirksamkeit zu beeinträchtigen, sondern im Gegenteil diese nach Möglichkeit noch zu erhöhen*

Das lesen der Erfindung besteht darin, dass der Glaskolben einen länglichen Querschnitt mit einer grossen (zur Halteplatte parallelen) und einer; dazu senkrechten kleinen Achse hat und von einem Spulenkörper mit zwei gegenüberliegenden, durch Bndwände miteinander verbundenen axialen Wandteilen umgeben ist, deren lichter Abstand im wesentlichen gleich der gro ssen Achse und deren Höhe im wesentlichen gleich der kleinen Achse des Kolbens ist, wobei der Spulenkörper eine Wicklung trägt, deren innere Windungen im Raum zwischen den beiden Wandteilen direkt an dem Glaskolben anliegen.

Weitere Einzelheiten gehen aus der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnung sowie aus den Ansprüchen hervor«

Pig. 1 ist eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines Schutzrohrankerkontaktes nach der Erfindung«

Figo 2 ist eine vergrösserte Endansicht nach 2-2 der Hg. 1.

Pig. 3 ist ein vergrösserter Querschnitt nach 3-3 der Pig«; 1..

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Fig· 4 1st einevergröeserte perspektivische Ansicht des Spulenkörpers. -■ : \

Das in fig· 1 dargestellte Relais in Form eines Schutzrohrankerkontaktes ist mit dem allgemeinen Bezugszeichen 10 bezeichnet. Es enthält den eigentlichen Schutzrohrankerkontakt 12 in der axialen öffnung eines Spulenkörpers 14 (Pig. 4) mit einer Wicklung 16 (Pig. 3). Die Gestaltung d.er Teile 12, 14 und 16 ist derart, dass die magnetische Wirkung des Relais verbessert und seine Bauhöhe über der Halteplatte verringert wird.

Der eigentliche Schutzrohrankerkontakt 12 ist in vieler Hinsicht von bekannter Ausbildung. Er enthält einen rohrförmigen Kolben 18 aus Glas oder anderem Isoliermaterial, in^f dessen Enden zwei magnetische Kontaktfedern 20 derart eingeschmolzen sind, dass ihre äusseren Enden zwecks Herstellung elektrischer Anschlüsse aus dem Kolben 18 herausragen. Die innern Enden der Kontaktfedern 20 haben abgeflachte Endstücke 2OA, die sich normalerweise unter Bildung eines Arbeitsspaltes überlappen. Der eigentliche Schutzrohrankerkontakt 12 unterscheidet sich jedoch von den bekannten Ausführungen dadurch, dass der Glaskolben 80 im Querschnitt länglich, d.h. im wesentlichen oval oder in Form eines Langloches ausgebildet ist (β. Fig. 3)» Bit einer grossen Achse (Bretreckunginhorizontaler Richtung der

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Pig« 3) und einer dazu senkrechten kleinen Achse (Erstreckung in vertikaler Richtung der Pig. 5). Die flächen Endstücke 2OA der Kontaktfedern sind parallel zur grossen Achse des Glaskolbens 18 angeordnet (s. Pig. 3). Der Arbeitsspalt zwischen den überlappten Endstücken 2OA liegt daher näher an der Aussenfläche der abgeflachten Seiten des Glaskolbens als dies bei den bekannten Glaskolben mit im wesentlichen kreisförmigem Querschnitt der Pail ist.

Der in Fig. 4 dargestellte Spulenkörper 14, der vorzugsweise aus Kunststoff, z.B. Nylon oder anderem nichtmagnetischem Material besteht, kann einstückig geformt oder aus mehreren Teilen zusammengesetzt sein. Der Spulenkörper 14 enthält zwei im Abstand voneinander angeordnete Endwände 22 und 24, die durch ein mit dem Bezugszeichen 26 (Pig. A) bezeichnetes Mittelteil miteinander verbunden sind. Das Mittelteil besteht aus zwei axialen Wandteilen 30 und 32, deren Querschnittsform aus Pig. 3 zu ersehen ist. Die axialen Wandteile 30 und 32 haben rillenförmige Aussparungen 28 (Pig. 4), deren Form der Aussenfläche des Glaskolbens entspricht. Der lichte Abstand zwischen den Wandteilen 30 und 32 entspricht im wesentlichen der grossen Achse des Glaskolbens. Die Höhe der Wandteile 30 und 32 in Sichtung der kleinen Achse des Glaskolbens ist in wesentlichen gleich der Länge der kleinen Achse. Die Aueeenflachen der Wandteile

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30 und 32 sind abgerundet.,, um scharfe Kanten für die Wicklung 16 zu vermeiden.

Auf den Spulenkörper 14 wird die Wicklung 16 derart aufgebracht, dass sie sich sswischen den Endwänden 22 und 24 (Fig. 1^y erstreckt, und dass ihre inneren Windungen sich der äusseren Form der axialen Wandteile 30 und 32 anschmiegen. Während des Aufbringens der Wicklung wird swischen die axialen Wandteile 30 und 32 ein Distanzhalter eingesetzt, dessen Querschnitt im wesentlichen dem des Glaskolbens entspricht, wobei seine grosse Achse mindestens die Länge der grossen Achse des Glaskolbens hat. Der Spulenkörper nimmt die Spannung und das Gewicht der Wicklung 16 auf und verhindert, dass dieses auf den Glaskolben 18 des Heiais einwirkt. Da es sich nicht um eine selbsttragende, verfestigte Wicklung handelt, kann es sein, dass die mittleren Drahtteile nach Herausnahme des Distanzhalters etwas zwischen den , axialen Endwänden 30 und 32 (Fig. 3) durchhängen. Dieser Durchhang wird durch Einführung des Glaskolbens beseitigt, ohne dass der letztere ein nennenswertes Gewicht aufnimmt. Bei dem fertigen Relais stehen diese Drahtteile daher In direkter Berührung mit den Seitenwänden des Glaskolbens 18, so dass die Spule den kleinstmöglichen Abstand von den überlappten Endstücken 2OA der Kontaktfedern .20 (Fig. 3) hat.

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Um Anschlusstifte für die Herstellung der äusseren Verbindungen zu den Enden der Wicklung 16 und ggf. zu den Kontaktfedern 20 zu erhalten, sind die beiden Endwände 22 und 24 mit Vorsprüngen 22A und 22B versehen, welche eine gebogene Rille oder Nut 34 (Fig. 2 und 4) zur Aufnahme der Anschluss st if te enthalten. Jeder der Anschlussetifte 36 enthält ein entsprechend gebogenes Stück 36A, das in die Nut 34 eingesetzt und in ihr befestigt wird. Vorzugsweise wird nach dem Einsetzen des Anschlussatiftes eine erhitzte Platte gegen die Aussenflache der Vorsprünge 22A und 22B gedrückt, um den Kunststoff zu erwärmen und über dem gebogenen Stück 36A des Anschlussstiftes 36 zu verformen, so dass dieser fest in der Nut gehalten wird»

Um den Anfang und das Ende der Wicklung 16 mit den .Anschlussstiften 36 zu verbinden, wird der aus der,gebogenen Nut 34 herausragende, in" Pig. 2 punktiert dargestellte Schenkel 36B des Anschlussstiftes 36 mit dem blanken Ende des Wicklungsdrahtes umwickelt und verlötet. Der Schenkel 36B wird dann in die axiale Stellung der Figo 1 gebogen» Das Drahtende 38 (Figo 2) der Wicklung kann hierbei durchdie rillenförmige Aussparung 28 der Wandteile 30 bzw«. 32 hindurchgeführt und, wie in Figo 2 dargestellt, um den Vorsprung 22B herumgeführt werden. Hierdurch wird das Drahtende vollkommen geschützt und die Anordnung besonderer

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Öffnungen oder Aussparungen des Spulenkörpers 14 entbehrlich. Zur Aufnahme des Schenkels 36B haben die Endwände 22 und 24 Einbuchtungen 22C und 240 (Fig. 4), so dass der Schenkel 36B nicht über den Umfang des Spulenkörpers hinausragt. Ein weiterer Schenkel 360 (Fig. 1) des Anschlussstiftes 36 dient zur Herstellung der äusseren Verbindung. In Pig. 1 ist er als sich in axialer Richtung erstreckend dargestellte Es versteht sich jedoch, dass er entsprechend den örtlichen Verhältnissen auch in jeder gewünschten Weise abgebogen sein kann«

Das Relais 10 kann direkt auf einer Halteplatte mit gedruckter Schaltung montiert werden, wobei die unteren Kanten der Endwände 22 und 24 an der Halteplatte anliegen, so dass die grosse Achse des Glaskolbens 18 sich parallel zur Halteplatte erstreckt. Geeignete Anschlüsse oder Verbindungsmittel der Halteplatte dienen zur Befestigung des Relais auf der Halteplatte und zur Herstellung der elektrischen Anschlüsse. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Schutzrohrankerkontakt 10 von einem Gehäuse umgeben, das mit einer Vergussmasse ausgefüllt sein kann und gewünschtenfalls Anschlüsse trägt, die mit den Anschlussstiften_; 36 und den Köntaktfedern 20 elektrisch verbunden sind. Die Stellung des Schutzrohrankerkontaktes gegenüber der Halteplatte ist hierbei die gleiche wie beschrieben·

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Bei einem ausgeführten Schutzrohrankerkontakt 10 hat das gekapselte Relais eineHöhe von 4,75 mm, also erheblich weniger als bei einem der bekannten Relais. Diese Verringerung der Bauhöhe wird durch die Verwendung eines im Querschnitt länglichen Glaskolbens 18 erzielt, dessen grosse Achse parallel zu den flachen Endstücken der Kontaktfedern 20 und zur Ebene der Halteplatte angeordnet ist. Die Verringerung der Bauhöhe wird darüber hinaus durch die vollständige Abwesenheit von Material des Spulenkörpers längs der; flachen Seiten des Glaskolbens 18 erzielt, wodurch der wirksame Durchmesser der Wicklung 16 wesentlich verringert wird. Hierdurch wird die magnetische Kraft der Spule erhöht und die Verwendung einer Wicklung 16 von geringerer Bauhöhe ermöglicht als dies bei einem Glaskolben mit dem üblichen kreisförmigen Querschnitt des Kolbens und der Spule der Fall ist.

In der Zeichnung ist eine Spule mit einem einzigen Schutzrohrankerkontakt dargestellt. Der Spulenkörper 14 kann jedoch auch derart ausgeführt werden, dass die Entfernung zwischen den Wandteilen 30 und 32 gleich dem Mehrfachen der grosaen Achse eines Glaskolbens 18 ist, so dass eine Mehrzahl von Glaskolben nebeneinander in der gleichen Spule angeordnet ist. Ein solches Relais weist 'die gleichen Vorteile auf.

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Claims (8)

193k7 - ti -■-■■.. München, 9. Juli 1969 Patentansprüche

1. ) Schutzrohrankerkontakt mit einem rohrförmigen Kolben aus Glas oder anderem Material mit eingeschmolzenen Kontaktfedern, die durch das Magnetfeld einer den . Kolben umgebenden Spule in und ausser Eingriff miteinander gebracht werden können, dadurch gekennzeichnet, dass der Glaskolben (18) einen länglichen Querschnitt mit einer grossen Achse (Erstreckung in horizontaler Bichtung der Figo 3) und einer dazu senkrechten kleinen Achse (Erstreckung in vertikaler Richtung der Pig. 3) hat und von einem Spulenkörper (14) aus zwei gegenüberliegenden, durch Endwände (22, 24) miteinander verbundenen axialen Wandteilen (30, 32) umgeben ist, deren lichter Abstand im wesentlichen gleich der grossen Achse und deren Höhe im wesentlichen gleich der kleinen Achse des Kolbenquerschnittes ist, wobei der Spulenkörper eine

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Wicklung (Ί6) trägt,; deren innere Windungen iia Raum " zwischen den beiden Waiidteilen (30, 32) direkt an dem Kolben (18) anli^geno ^

2« Schutzrohrankerkontakt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenkörper (18) im Querschnitt im wesentlicheii oval oder in Form eines langloehes ausgebildet ist.

3.. Schutzrohrankerkontakt nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennsiei^ohnet, dass die flachen Endetücke (20A) der Kontaktfedem (20) parallel zur grossen Achse des Kolbenquerschnit^tes angeordnet sind·

4. SchutÄröhrankerkontakt nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenflächen der axialen Wandteile (30, 32) rill enförmige Aussparungen (28) haben, diesich der äusseren Form des Glaskolbens (18) anpassen*

5· SchuiizrohraMfcerköntakt nach Anspruch T biis 4, dadurch gekennzeichnei;, däes mindestens eine &&r Endwände (22, 24) an ihrer Aussensei^e eine gekrümmte MlIe oder iiut (54) hat, in welcher das; entspreöhend gebogene Stiick (36A) eines Anechlttssstif%eB (36) angeordnet ist, der zwei über die gebogene iFut hinäuöragehde Schenkel C36S,36<}L) hat *-

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6. Schutzrohrankerkontakt nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die rillenförmigen Aussparungen (28) sich durch die Endwände (22, 24) hindurch erstrecken, und dass ein Ende (38) des Spulendrahtes durch die rillenförmige Aussparung (28) hindurchtritt, um mit einem vorstehenden Schenkel (36B) des Anschlussstiftes verbunden zu werden»

7ο Schutzrohrankerkontakt nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der mit dem Ende des Wicklungsdrahtes verbundene Schenkel (36B) über eine Einbuchtung (22C) der Endwand des Spulenkörpers zurückgebogen ist und sich in axialer Richtung des Glaskolbens erstreckt,

8. Schutzrohrankerkontakt, nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Biegung der Rille oder Hut (34) einen spitzen Winkel bildet.

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