DE3118292A1

DE3118292A1 - Elektromagnetisches relais

Info

Publication number: DE3118292A1
Application number: DE19813118292
Authority: DE
Inventors: Wolfgang 8000 München Hübner
Original assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens AG; Siemens Corp
Priority date: 1981-05-08
Filing date: 1981-05-08
Publication date: 1982-11-25
Also published as: DE3118292C2; IT1190807B; FR2505551A1; IT8221086A0; FR2505551B1

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen Berlin und München VPA 81 P 6 8 8 O DE

Elektromagnetisches Relais

Die Erfindung "bezieht sich auf ein elektromagnetisches Relais mit in einer ringsum geschlossenen Kontaktkammer eines Isolierstoffgehäuses angeordnetem Kontaktsatz, wobei ein mit seinem Befestigungsende am Boden der Kontaktkammer verankerter federnder Brückenkontaktträger sich im wesentlichen über die gesamte Höhe der Kammer erstreckt •und über seinen an seinem freien Ende aufgebrachten Brükkenkontakt mit zwei in Schlitze der Seitenwand eingesteckten Gegenkontaktelementen zusammenwirkt, wobei er durch einen in einer Gehäusetrennwand geführten Kontaktschieber betätigbar ist.

Derartige Relais mit Brückenkontakten dienen zum Schalten großer Ströme, wobei durch die doppelt schließende bzw. unterbrechende Kontaktbrücke ein großer Kontaktabstand zwischen den stromführenden Gegenkontaktelementen erreichbar ist. Der bewegliche BftTckenkontaktträger wird bei bekannten Relais beispielsweise durch zusätzliche federnde Elemente befestigt; auch eine Führung in einer Lagerschneide erfordert zusätzliche Halteelemente als Sicherung gegen ein Herausfallen (DE-OS 24 49 457). Es wurde auch bereits vorgeschlagen, das Befestigungsende des Brükkenkontaktträgers am Boden der Schaltkammer durch ein zusätzliches Klemmstück einseitig festzuklemmen. Auch dies erfordert eine umständliche Montage zweier Einzelteile in der Kontaktkammer, wobei der Brückenkontaktträger gleichzeitig in eine definierte Stelle gegenüber seinen Gegenkontaktelementen gebracht werden muß..Sieht man zur Erleichterung der Montage eine Einstecköffnung im Boden der Kontaktkammer vor, so ergibt sich die zusätzliche

Pr 1 Fra / 7-5.1981

-^- VPA si ρ 6 8 8 0 DE

Schwierigkeit, die notwendigen Kriech- und Luftstrecken zwischen dem einzeln eingesteckten, beim Schalten stromführenden Brückenkontaktträger und der Gehäuseaußenseite zu gewährleisten.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Relais der eingangs erwähnten Art so zu gestalten, daß eine einfache Montage der kontaktgebenden Teile, insbesondere des Brückenkontaktträgers möglich ist, wobei gleichzeitig eine hohe Spannungsfestigkeit zwischen den stromführenden Teilen in der Kontaktkammer und der Gehäuseaußenseite durch große Kriech- und Luftstrecken sichergestellt wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Befestigungsende des Brückenkontaktträgers" in einem aus Isolierstoff bestehenden Fußstück verankert und von diesem allseitig umschlossen ist, welches seinerseits von außen in eine Bodenöffnung der Kontaktkammer einsteck-'bar ist und gleichzeitig diese Bodenseite verschließt.

Durch diese erfindungsgemäße Verankerung des Brückenkontaktträgers in einem isolierenden Fußstück wird erreicht, daß lediglich ein einziges Teil von der Unterseite her in die Kontaktkammer eingesteckt zu werden braucht, welches nach Art eines Stöpsels gleichzeitig einen Verschluß für die Kontaktkammer bildet. Da das Fußstück das Ende des Brückenkontaktträgers ringsum isoliert, ergeben sich große Kriech- und Luftstrecken von der Verankerungsstelle des Brückenkontaktträgers über die Seitenwände des Fußstückes bis zur Gehäuseaußenseite.

Zweckmäßigerweise ist das Ende des Brückenkontaktträgers in das Fußstück eingebettet, wodurch sich eine sichere Befestigung und eine gute Positionierung des Brückenkontaktträgers in der Kontaktkammer ergibt. Die Befestigung des Fußstückes im Gehäuse erfolgt zweckmäßigerweise kraft-

- 2 - VPA 81 P 6 8 8 O DE

schlüssig durch Preßsitz. Dabei ermöglichen angeformte Rippen an zumindest einer Seite des Fußstückes oder an einer gegenüberliegenden Gehäusewand einen guten Toleranzausgleich und eine gegenseitige Durchdringung der '5 ineinandergesteckten Isolierstoffteile. Wenn nötig, können die Fugen zwischen Gehäuse und eingesetztem Fußstück zusätzlich vergossen werden.

Eine Verbesserung des Abschlusses und eine weitere Vergrößerung der Kriechstrecken gewinnt man dadurch, daß das Fußstück einen T-föimigen Querschnitt mit zur Gehäuseaußenseite hin angeformten Seitenschenkeln besitzt. Diese Seitenschenkel decken die Gehäuseöffnung labyrinthartig ab. Sie können in entsprechenden Absätzen des Gehäuses liegen, so daß die Außenseiten des Gehäuses und des' Fußstückes miteinander fluchten.

Weiterhin kann es von Vorteil sein, wenn das Fußstück aus einem anderen Werkstoff mit vorzugsweise höherer Kriech-Stromfestigkeit als das übrige Gehäuse besteht. Damit können beispielsweise besondere Vorschriften erfüllt werden, die für bestimmte Anwendungen die Verwendung von kriechstromfesten Werkstoffen für die Träger spannungsführender Teile vorschreiben. Das Gehäuse selbst kann dann unter Umständen aus Gründen,der einfacheren Herstellung oder der Materialkosten aus einem anderen Isolierstoff hergestellt werden.

In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Relais sind die in an sich bekannter Weise in Schlitzen des Gehäuses eingesteckten, an der dem Brückenkontakt zugewandten Stirnseite mit je einem Kontaktstück versehenen Gegenkontaktelemente mittels in den Gehäuseschlitzen angeformter Rippen befestigt. Eine zusätzliche Verankerung dieser Gegenkontaktelemente läßt sich dadurch erzielen, daß an den Gegenkontaktelementen angeformte Befestigungs-

VPA81 P 6 880 OE lappen in eine Gehäusetasche eingesteckt und mittels eines angeformten federnden Rastzahns in dieser Gehäusetasche formschlüssig befestigt sind. Eine Fertigungserleichterung ergibt sich für das Aufschweißen der Kontaktstücke dadurch, daß an den Stirnseiten der Gegenkontaktelemente jeweils durch eine Ausbiegung eine Dreipunktauflage für die Kontaktstücke geschaffen ist. Diese Ausbiegung als Auflage für die Gegenkontaktstücke kann an einem freigeschnittenen Lappen ausgebildet sein, wodurch eine zusätzliehe Justiermöglichkeit des Kontaktabstandes gegeben ist.

Die dem Fußstück entgegengesetzte Seite der Kontaktkammer wird zweckmäßigerweise durch einen aufgesetzten Deckel verschlossen, welcher gleichzeitig die eingesteckten Gegenkontaktelemente zusätzlich sichert. In weiterer Ausgestaltung weist das Gehäuse eine in den Durchbruch der Trennwand übergehende Einstecköffnung für den Betätigungsschieber auf, welche nach dem Einsetzen des Kontaktschiebers durch eine Seitenwand des aufgesetzten Deckels verschließbar ist.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Relais im Schnitt, Fig. 2 einen Brückenkontaktträger mit Fußstück, Fig. 3 die Befestigung eines Gegenkontaktelementes in einer Ansicht III aus Fig. 1,

Fig. 4 und 5 ein Gegenkontaktelement in etwas abgewandelter Ausführungsform,

Fig. β eine weitere Ansicht des Relais von Fig. 1 mit geschlossenem Gehäuse.

Das Relais nach Fig. 1 besitzt ein Gehäuse 1, welches eine Spulenkammer 2 zur Aufnahme des Magnetsystems mit Spule 3, Joch 4 und Anker 5 sowie eine Kontaktkammer 6 bildet. Die offene Seite der Spulenkammer 2 und der Kontaktkammer 6

->5 - VPA 81 P 6 88 O OE

ist mit einem Deckel 7 verschlossen, der mit Seitenwänden 7a teilweise das Gehäuse 1 übergreift.

Die Kontaktkammer 6 ist durch das Gehäuse 1 und den Deckel 7 nach allen Seiten geschlossen. Zum Magnetsystem in der Spulenkammer 2 ist im Gehäuse eine Trennwand 8 vorgesehen, welche lediglich einen schmalen Durchbruch 8a für den Betätigungsschieber 9 aufweist. Dieser überträgt die Schaltbewegungen vom Anker 5 auf einen federnden Brückenkontaktträger 10, der sich im wesentlichen über die gesamte Höhe des Kontaktraums erstreckt und an seinem freien Ende 10a einen Brückenkontakt 11 trägt. Mit seinem Befestigungsende 10b ist er am Boden der Kontaktkammer 6 (in Fig. 1 oben) in einem Fußstück 12 verankert, das später noch näher erläutert wird.

Der Brückenkontakt 11 wirkt beim Schalten des Relais mit zwei Gegenkontaktelementen 13 zusammen, die parallel zueinander in Schlitze 14 des Gehäuses eingesteckt sind. In Fig. 1 liegen die Gegenkontaktelemente übereinander, so daß lediglich eines zu sehen ist. Die Gegenkontaktelemente sind mit Anschlußstiften 13a in üblicher Weise versehen und tragen jeweils an der der Kontaktbrücke zugewandten Stirnseite 13b ein Kontaktstück 15.

Um eine einfache Montage und sichere Befestigung aller Kontaktelemente zu gewährleisten, sind sowohl der Brückenkontaktträger 10 als auch die Gegenkontaktelemente 13 " kraftschlüssig durch Einstecken im Gehäuse 1 befestigt.

Durch besondere Maßnahmen wird dabei auch eine hohe Kriechstromfestigkeit erzielt. Der Brückenkontaktträger 10 ist mit seinem Befestigungsende 10b in das Fußstück 12 eingebettet, welches nach Art eines Stöpsels die Kontaktkammer 6 verschließt. Fig. 2 zeigt dieses Fußstück 12

35' mit dem Brückenkontaktträger 10. Dabei ist das Ende 10b allseitig von dem isolierenden Fußstück umschlossen, so

- "6 - VPA 8i P 6 8 8 O OE

daß sich eine lange Kriech- und Luftstrecke 16 vom Metall des Bruckenkontakttragers 10 entlang der Oberfläche des Fußstückes 12 bis zur Gehäuseaußenseite ergibt. Das Fußstück 12 besitzt an einer Seite angeformte Rippen 12a, um eine kraftSchlussige Befestigung durch Preßsitz in der Kontakt kammer 6 zu erreichen. Außerdem ist das Fußstück 12 T-förmig gestaltet, wobei die seitlich überstehenden Schenkel 12b die Kontaktkammer zusätzlich abdecken (Fig. 1). Diese Schenkel 12b liegen in einer Vertiefung 1a des Gehäuses 1, so daß die Außenseite des Fußstückes 12 mit der Außenwand des Gehäuses 1 fluchtet.

Für die Erfüllung besonderer Vorschriften, die für die Träger spannungsführender Teile die Verwendung von kriechstromfesten Werkstoffen verlangen, kann das Fußstück 12 aus einem derartigen Werkstoff gefertigt werden, während das Gehäuse 1 selbst aus einem kostengünstigerem Werkstoff bestehen kann.

Die Befestigung der Gegenkontaktelemente 13 erfolgt ebenfalls kraftschlüssig durch Preßsitz in dem Schlitz 14 des Gehäuses bzw. mit einem zusätzlichen Befestigungslappen 13c in einer Gehäusetasche 17 (siehe Fig. 1 und Fig. 3)· Der Kraftschluß erfolgt über die Rippen 18 und 19 in der Gehäusetasche 17, durch die das Gegenkontaktelement 13 nach zwei Seiten einen Preßsitz erhält. Ein zusätzlicher Formschluß wird mit einem federnden Rastzahn 20 erreicht, der in einen Durchbruch 21 des Gehäuses 1 einrastet.

Wie erwähnt, trägt das Ende 13b stirnseitig ein Kontaktstück 15. Um für dieses Kontaktstück 15 eine Dreipunktauflage zu schaffen, ist das Gegenkontaktelement 13 jeweils an dieser Stirnseite- mit einer keilförmigen Ausbiegung 13d versehen, die eine verbreiterte Auflage für das Kontaktstück bildet. Durch diese Ausbiegung wird gewährleistet, daß ein Schweißkontakt 15 an mindestens drei

- ? - VPA 81 P 6 8 8 O DE

Stellen aufliegt, so daß sich beim Elektroschweißen mindestens drei nicht in einer Linie liegende Schweißpunkte ergeben.

Eine etwas abgewandelte Ausführungsform zeigt das Gegenkontaktelement 23 in Fig. 4. Dieses Gegenkontaktelement ist wie vorher in einer Gehäusetasche 17 entsprechend Fig. 3 befestigt, wobei in diesem Fall der federnde Rastzahn weggelassen wurde. Das Kontaktstück 15 sitzt nun stirnseitig auf einem freigeschnittenen Kontaktlappen 24, welcher gegenüber dem Gegenkontaktelement 23 einen Einschnitt 25 aufweist. Zur Vergrößerung der stirnseitigen Auflagefläche für das Kontaktstück 15 weist der Kontaktlappen 24 eine Ausbiegung 26 auf, deren Form in der Ansieht von Fig. 5 dargestellt ist. Das Kontaktstück 5 erhält an den Schweißpunkten 27 eine gute Dreipunktauflage.

Durch die Ausnehmung 25 erhält man die Möglichkeit, den Kontaktlappen 24 in Richtung des Doppelpfeiles 22 seitlieh zu verbiegen und dadurch den Kontaktabstand a gegenüber der Kontaktbrücke 11 zu verändern. Damit können entweder Maßabweichungen der Fertigung ausgeglichen werden oder es kann bei einem vorgegebenen Ankerhub durch Verkleinern des Kontaktabständes die Abbrandsicherheit erhöht werden.

Um eine einfache Montage aller Teile im Gehäuse zu ermöglichen, ist vorgesehen, daß der Betätigungsschieber 9 durch eine seitliche Öffnung 28 im Gehäuse 1 eingeführt werden kann. Diese Öffnung 28 ist in Fig. 6 dargestellt. Sie mündet direkt auf den Durchbruch 8a in der Trennwand 8, so daß der Betätigungsschieber durch eine einfache Einsteckbewegung mit dem Anker 5 einerseits und dem federnden Brückenkontaktträger 10 andererseits in Eingriff gebracht werden kann. Um dabei die notwendigen Kriech- und Luft-

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strecken des Relais zu gewährleisten, sind die Seitenwände 7a des Deckels 7 so ausgebildet, daß sie die Öffnung 28 überdecken.

13 Patentansprüche 6 Figuren

Claims

- -9 - VPA 8ί P 6 3 8 O DE

Patentansnrüche

M .J Elektromagnetisches Relais mit in einer ringsum geschlossenen Kontaktkammer eines Isolierstoffgehäuses angeordnetem Kontaktsatz,· wobei ein mit seinem Befestigungsende am Boden der Kontaktkammer verankerter federnder Brückenkontaktträger sich im wesentlichen über die gesamte Höhe der Kammer erstreckt und mit seinem an seinem freien Ende aufgebrachten Brückenkontakt mit zwei in Schlitze der Seitenwand eingesteckten Gegenkontaktelementen zusammenwirkt, wobei er durch einen in einem Durchbruch einer Gehäusetrennwand geführten Kontaktschieber betätigbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsende (10b) des Brückenkontaktträgers (10) in einem aus Isolierstoff bestehenden Fußstück (12) verankert und von diesem allseitig umschlossen ist, welches von außen in eine Bodenöffnung der Kontaktkammer (6) einsteckbar ist und gleichzeitig diese Bodenöffnung (6a) verschließt.
2. Relais nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , daß der Brückenkontaktträger (10) in das Fußstück (12) eingebettet ist.
3. Relais nach Anspruch 1 oder 2,dadurch gekennzeichnet, daß das Fußstück (12) in der Bodenöffnung (6a) der Kontaktkammer (6) mit Preßsitz befestigt ist.
4. Relais nach Anspruch 3,dadurch gekennzeichnet , daß zumindest an einer Seite des Fußstückes (12) oder der Kontaktkammer (6) Rippen (12a) angeformt sind.
5. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß das Fußstück (12)

- το - VPA 81 ρ 6 S 8 0 DE

T-förmigen Querschnitt mit zur Gehäuseaußenseite hin angeformten Seitenschenkeln (12b) besitzt.
6. Relais nach Anspruch 5,dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenschenkel (12b) des Fußstückes (12) in Absätzen (1a) des Gehäuses angeordnet sind.
7. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Fußstück (12) aus einem Isolierstoff höherer Kriechstromfestigkeit als das Gehäuse (1) besteht.
8. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß die dem Fußstück (12) gegenüberliegende Abschlußwand der Kontaktkammer (6) durch einen auf das Gehäuse (1) aufgesetzten Deckel (7) gebildet wird.
9. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die in an sich bekannter Weise an einer Stirnseite mit .einem Kontaktstück (15) versehenen Gegenkontaktelemente (13) in einer Gehäusetasche (17) mittels im Gehäuse angeformter Rippen (18, 19) kraftschlüssig befestigt sind.
10. Relais nach Anspruch 9,dadurch gekennzeichnet , daß die Gegenkontaktelemente (13) jeweils durch einen angeformten federnden Rastzahn (20) in einer Ausnehmung (21) des Gehäuses (1) kraftschlüssig befestigt sind.
11. Relais nach Anspruch 9 oder 10,dadurch gekennzeichnet , daß die Gegenkontaktelemente (13) an der der Kontaktbrücke zugewandten Stirnseite (13b) jeweils eine Ausbiegung (I3d) zur Bildung einer Dreipunktauflage für das Kontaktstück (15) aufweisen.

-4T- VPA θί P 6 8 8 O OE
12. Relais nach Anspruch 11,dadurch gekennzeichnet, daß die Ausbiegung (26) an einem freigeschnittenen, senkrecht zur Kontaktoberfläche verstellbaren Kontaktlappen (24) des Gegenkontaktelementes (23) vorgesehen ist.
13. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet , daß der Betätigungsschieber (9) durch eine seitliche Gehäuseöffnung (28) einsteckbar ist, wobei die Gehäuseöffnung (28) mit einer Seitenwand (7a) des Deckels (7) verschließbar ist.