DE4232228C2 - Relais - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Relais mit einem Magnetge­ stell mit einem eine Spule durchsetzenden Kern und einem sich entlang der Außenseite der Spule erstreckenden Joch, wobei das Magnetgestell eine Polfläche aufweist, mit welcher ein Anker zusammenwirkt, der über ein Koppelglied auf mindestens eine Kontaktfeder einwirkt.

Bei bekannten derartigen Relais ist der Anker am Joch gela­ gert und wirkt mit der als Polfläche dienenden Stirnfläche des Kernes zusammen.

Dabei ergibt sich jedoch der Nachteil, daß die Polfläche durch den lichten Querschnitt der Spule begrenzt ist. Für ei­ ne Verbesserung des Ansprechverhaltens wäre es aber wün­ schenswert, eine möglichst große Polfläche vorsehen zu kön­ nen, um mit einer geringeren Durchflutung das Auslangen fin­ den zu können.

Ein Relais der eingangs genannten Art ist aus DE 34 14 731 C2 bekannt. Auch bei dem dort beschriebenen Relais ist der Anker am Joch gelagert, und er bildet den Arbeitsluftspalt mit der Stirnfläche des Kerns, die entsprechend dem Innendurchmesser des Spulenkörpers eine relativ kleine Polfläche aufweist. Das Joch liegt bei dem dortigen Relais unterhalb der Spule, wäh­ rend ein Betätigungssteg als Koppelglied entlang der Obersei­ te der Spule angeordnet ist. Der Anker erstreckt sich demnach von seiner Lagerung am freien Jochende über die Kernpolfläche hinweg bis zu dem Betätigungssteg an der Oberseite des Magnetsystems.

Aus dem Dokument AT 172 275 ist weiterhin ein Gleichstromre­ lais bekannt, bei dem ein einstückiger, U-förmiger Kern auf seinem ersten Schenkel die eigentliche Erregerspule und auf seinem zweiten Schenkel eine zusätzliche Wechselstromspule trägt, um durch die zusätzliche Wechselstromerregung einen Verlauf der Magnetisierungslinie des Relaiskernes unabhängig von der Erregung mit stark wechselnden Stromstärken zu erhal­ ten. Der Anker ist dort auf dem ersten Schenkel des Kerns ge­ lagert, und er bildet den Arbeitsluftspalt mit dem zweiten Schenkel. Im übrigen ist der Aufbau des Relais dort nur sche­ matisch gezeigt, insbesondere sind weder ein Kontaktsystem noch dessen Betätigung dargestellt.

Aus der EP 0 231 793 A1 ist schließlich ein Relais bekannt, bei dem der Kern die Erregerwicklung trägt, während um das Joch ein Stromzuführungselement des Laststromkreises geführt ist, um eine Zusatzerregung zu erzeugen. Der Anker ist auch dort an dem Joch gelagert, und er bildet den Arbeitsluftspalt mit einer an dem freien Kernende angeordneten, im Querschnitt vergrößerten Polplatte. Dies erfordert allerdings eine auf­ wendigere Herstellung des Magnetsystems, da die Verbindung zwischen Kern und Joch erst nach dem Aufbringen der Spule er­ folgen kann.

Ziel der Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Lösun­ gen zu vermeiden und ein Relais der eingangs genannten Art vorzuschlagen, bei dem die Größe der Polfläche im Arbeits­ luftspalt entsprechend den Anforderungen so gewählt werden kann, daß eine möglichst geringe Erregung der Spule für das Ansprechen benötigt wird, ohne daß der Aufwand für die Her­ stellung vergrößert wird.

Erfindungsgemäß wird dieses Ziel dadurch erreicht, daß der Kern und das Joch einstückig ausgebildet sind, daß die Polfläche mit dem von ihr begrenzten Arbeitsluftspalt an dem Joch angeordnet und der Anker an dem aus der Spule herausra­ genden freien Ende des Kerns gelagert ist und daß das den An­ ker und die Kontaktfeder verbindende Koppelglied längs des Joches geführt ist.

Auf diese Weise ist es möglich, die Polfläche unabhängig vom lichten Querschnitt der Spule zu dimensionieren, ohne daß sich deshalb ein erschwerter Zusammenbau des Relais ergibt, wie dies bei der Anordnung von Polplättchen an der Stirnseite des Kernes der Fall wäre, die erst nach dem Aufsetzen der Spule montiert werden könnten.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Polfläche an einer im freien Endbereich des Jo­ ches angeordneten Verdickung angeordnet ist.

Auf diese Weise läßt sich sehr einfach eine Vergrößerung der Polfläche gegenüber dem lichten Qierschnitt der Spule errei­ chen.

Bei einem Relais bei dem der Anker über ein Koppelglied auf mindestens einen federbelasteten Kontakt einwirkt, kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen sein, daß die Verdickung eine Ausnehmung aufweist, in der das Koppelglied geführt ist.

Auf diese Weise ergibt sich eine gute Führung des Ankers, so­ daß dieser lediglich an der Stirnfläche des Kernes aufgelegt zu werden braucht.

Dabei kann weiters vorgesehen sein, daß das Koppelglied in eine Vertiefung des Ankers eingreift, wodurch sich eine sehr gute Führung des Ankers ergibt.

Dabei kann weiters vorgesehen sein, daß das Koppelglied einen rahmenartig ausgebildeten Abschnitt aufweist, in den ein Vor­ sprung des Joches zur Erzielung einer seitlichen Führung ein­ greift, wobei der Durchbruch des rahmenartig ausgebildeten Ab­ schnittes eine größere axiale Erstreckung aufweist, als der Vorsprung des Joches.

Auf diese Weise ergibt sich eine sehr gute und exakte Führung des Ankers, sodaß dieser auch bei Erschütterungen nicht seit­ lich verrutschen kann. Ein Verrutschen in einer dazu senkrech­ ten Richtung des Ankers kann sehr einfach durch das in eine Vertiefung des Ankers eingreifende Koppelglied, das übli­ cherweise zwischen dem Joch und einem das Magnetgestell samt Spule umgebenden Gehäuse geführt ist, vermieden werden.

Nach einem weiteren Merkmal kann vorgesehen sein, daß sich die Verdickung des Joches vom Kern weg erstreckt und gegenüber dem übrigen Joch verbreitert ist, wobei diese Verbreiterung eine dem Durchmesser der Spule entsprechende Breite aufweist und der Anker in seinem freien Endbereich eine der Polfläche des Joches entsprechende Breite aufweist und die Polfläche über­ deckt, wobei die Ränder der Verbreiterung an der vom Kern ab­ gekehrten Seite erhöht sind und als Führung für das Koppel­ glied dienen.

Auf diese Weise läßt sich eine sich über praktisch die gesamte Länge des Joches erstreckende Führung des Koppelgliedes errei­ chen.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 in schematischer perpektivischer Ansicht ein er­ findungsgemäßes Relais,

Fig. 2 eine alternative Ausgestaltung desselben, wobei übereinstimmende Teile mit gleichen Bezugszei­ chen versehen sind,

Fig. 3 das Magnetgestell des Relais nach der Fig. 1 bzw. Fig. 2,

Fig. 4 das Magnetgestell nach der Fig. 3 mit aufge­ legtem Koppelglied,

Fig. 5 das Magnetgestell mit Spulenkörper und Koppel­ glied.

Bei dem Relais nach der Fig. 1 ist auf einer Grundplatte I ein Spulenkörper 2 aufgesetzt, wobei die Anschlußstifte 3 der nicht dargestellten Spule die Grundplatte durchsetzen.

Das Magnetgestell 4 besteht aus einem den Spulenkörper 2 durchsetzenden Kern 17 und einem mit diesem einstückigen Joch 26, das sich entlang der Außenseite des Spulenkörpers er­ streckt. Längs des Joches 26 ist ein Koppelglied 5 geführt, das die Bewegung des Ankers 6 auf eine Kontaktfeder 7 über­ trägt. Die Kontaktfeder 7 ist mit einem Anschlußkontaktstift 32 verbunden.

Diese Kontaktfeder 7 weist einen mäanderförmig ausgebildeten Abschnitt 8 auf, der um eine seiner Längsseiten abgewinkelt ist und in einen Brückenabschnitt 9 übergeht, in den mit einem Schlitz 10 das Koppelglied 5 eingreift. An diesen Brückenab­ schnitt 9 schließt unter rechtem Winkel ein Haltearm 11 an, in bzw. an dem ein Kontakt 12 gehalten ist. Der zugehörige Gegen­ kontakt ist mit 33, sein Anschlußkontaktstift mit 34 bezeich­ net.

Die Kontaktfeder 7 weist daher einen im wesentlichen L-förmi­ gen Grundriß auf. Dabei verläuft der mäanderförmig aus­ gebildete Abschnitt 8 seitlich neben dem Kontakt 12, wobei beim dargestellten Beispiel der mäanderförmige Abschnitt par­ allel zur Achse des Kontaktes 12 verläuft. Dies ist jedoch nicht unbedingt erforderlich. So ist es auch denkbar, diesen schräg gegen die Achse des Kontaktes 12 geneigt anzuordnen. Wesentlich ist dabei lediglich, daß der in einer Grundplatte oder einem Grundkörper bei 35 bzw. 36 in eine Nut eingespannte Abschnitt der Kontaktfeder 7, der bei den dargestellten Bei­ spielen durch den mäanderförmig ausgebildeten Abschnitt 8 ge­ bildet ist, seitlich des Kontaktes 12 der Kontaktfeder 7 ver­ läuft. Dabei ist aber die mäanderförmige Ausbildung dieses Ab­ schnittes 8 keinesfalls zwingend erforderlich; er könnte auch etwa rechteckig ausgebildet sein. Die mäanderförmige Ausbil­ dung bringt aber den Vorteil eines größeren Federweges mit sich und damit einer weicheren Federcharakteristik, bzw. kann durch unterschiedliche Gestaltung des Mäanders die Federcha­ rakteristik überhaupt variiert werden.

Ein weiteres Bestimmungselement für die Federcharakteristik stellen im Abschnitt 8 angeordnete Schlitze 28 bzw. 37 dar, die gemäß Fig. 1 parallel zur Achse des Kontaktes 12 verlaufen und gemäß Fig. 2 zur Achse des Kontaktes 12 geneigt sind und sich gegen das Schlitzende hin verbreitern. Zufolge der Schlitzung ist der Abschnitt 8 in mehrere, die Federcha­ rakteristik durch seine jeweilige Form und Zahl mitbestimmte Teilabschnitte 27 bzw. 38 unterteilt.

Dieser seitlich des Kontaktes 12 verlaufende Abschnitt 8 der Kontaktfeder 7 ist über eine Abwinkelung 29 mit dem Brücken­ teil 9 verbunden, der in einer im wesentlichen senkrecht zur Achse des Kontaktes 12 stehenden Ebene verläuft.

Dieser Brückenabschnitt 9 greift in einen Schlitz 10 des Kop­ pelgliedes 5 ein und wird von diesem gesteuert.

Der im wesentlichen senkrecht zur Achse des Kontaktes 12 ver­ laufende Abschnitt 30 der Kontaktfeder 7, der durch den Brückenteil 9 und den Haltearm 11 gebildet ist, ist gemäß Fig. 1 U-förmig ausgebildet, wobei der Kontakt 12 im Bereich des freien Endes des einen Schenkels 31 dieses Abschnittes 30 an­ geordnet ist. Der zweite Schenkel dieses U-förmigen Abschnit­ tes 30 ist dabei durch den Brückenabschnitt 9 gebildet. Eine derartige Ausbildung führt zu einer relativ weichen Feder. Ge­ mäß Fig. 2 kann eine steifere Kontaktfeder dadurch geschaffen werden, daß der Abschnitt 30 L-förmig ausgebildet ist indem sich der Haltearm 11 in direkter Verlängerung des Schlitzes 10 senkrecht zur anderen Hälfte des Brückenabschnittes 9 er­ streckt, wobei der Kontakt 12 gleichfalls am freien Ende des solcherart gebildeten Schenkels 31 angeordnet ist.

Ein nicht dargestellter Gehäusedeckel überdeckt das Relais und dient gleichzeitig zur Führung des Koppelgliedes 5, so daß dieses mit geringem Luftspalt zwischen der Innenseite des Ge­ häusedeckels und der Außenseite des Joches 26 geführt ist.

Weiters ist das Koppelglied 5 noch zwischen den erhöhten Rän­ dern 13 und einer Erhöhung 14 des Joches 26 geführt, wodurch eine exakte Führung des Koppelgliedes 5 sichergestellt ist, das einen rahmenartigen Abschnitt 15 aufweist, in dessen Aus­ nehmung 16 die Erhöhung 14 des Joches 26 eingreift.

Wie insbesondere aus der Fig. 3 zu ersehen ist, ist das Joch 26 mit dem Kern 17 einstückig verbunden, der den Spu­ lenkörper 2 durchsetzt. Das Joch 26 weist im Bereich seines freien Endes eine Verbreiterung 18 mit einer Verdickung 19 auf, die sich vom Kern 17 weg erstreckt. Dadurch ergibt sich eine sehr große Polfläche 20, die mit dem Anker 6 den Arbeits­ luftspalt bildet indem der Anker 6 die Polfläche 20 mit einem Kopfteil 21 überdeckt. An dem aus dem Spulenkörper 2 herausra­ genden Ende des Kernes 17 ist der Anker 6 bei 39 gelagert.

Wie aus der Fig. 3 zu ersehen ist, greift das Koppelglied 5 mit einem Fortsatz 22 in den Schlitz 23 der Verdickung 19 ein, der von dem rahmenartigen Abschnitt 15 absteht. In die Ausneh­ mung 16 des rahmenartigen Abschnittes 15 greift die Erhö­ hung 14 des Joches 26 ein, wobei die axiale Erstreckung der Ausnehmung 16 größer als die axiale Erstreckung der Erhö­ hung 14 ist, sodaß eine axiale Verschiebung des Kop­ pelgliedes 5 möglich ist.

Weiters steht von dem rahmenartigen Abschnitt 15 des Koppel­ gliedes 5 ein weiterer Ansatz 24 in axialer Richtung ab, in dem der Schlitz 10 angeordnet ist, in den die Kontaktfeder 7 eingreift.

Wie aus der Fig. 4 zu ersehen ist, ist der Anker 4 mit seiner einen Stirnseite an einem Ansatz des Spulenkörpers 2 abge­ stützt, bzw. greift in eine Ausnehmung des Kopfteiles 25 des Spulenkörpers 2 ein und wird durch diesen geführt bzw. gela­ gert.

Claims (11)

1. Relais mit einem Magnetgestell (4) mit einem eine Spule (2) durchsetzenden Kern (17) und einem sich entlang der Au­ ßenseite der Spule erstreckenden Joch (26), wobei das Magnet­ gestell (4) eine Polfläche (2) aufweist, mit welcher ein An­ ker (6) zusammenwirkt, der über ein Koppelglied (5) auf min­ destens eine Kontaktfeder (7) einwirkt,
dadurch gekennzeichnet, daß der Kern (17) und das Joch (26) einstückig ausgebildet sind,
daß die Polfläche (20) mit dem von ihr begrenzten Arbeits­ luftspalt an dem Joch (26) angeordnet und der Anker (6) an dem aus der Spule (2) herausragenden freien Ende des Kerns (17) gelagert ist und
daß das den Anker (6) und die Kontaktfeder (7) verbindende Koppelglied (5) längs des Joches geführt ist.

2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Polfläche (20) durch eine im freien Endbereich des Joches (26) angeordnete Verbreiterung (18) und/oder Verdickung (19) im Querschnitt vergrößert ist und daß der Anker (6) mit einem entsprechenden Kopfteil (21) die Polfläche (20) überdeckt.

3. Relais nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ver­ dickung (19) eine Ausnehmung (23) aufweist, in der das Kop­ pelglied (5) geführt ist.

4. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Koppelglied (5) in eine Vertiefung des Ankers (6) eingreift.

5. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Koppelglied (5) einen rahmenartig ausgebildeten Abschnitt (15) aufweist, in den eine Erhö­ hung (14) des Joches (26) zur Erzielung einer seitlichen Führung eingreift, wobei der Durchbruch (16) des rahmenar­ tig ausgebildeten Abschnittes (15) eine größere axiale Er­ streckung aufweist, als die Erhöhung (14) des Joches (26).

6. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich die Verdickung (19) des Joches (26) vom Kern (17) weg erstreckt und gegenüber dem übrigen Joch (26) verbreitert ist, wobei diese Verbreiterung (18) eine dem Durchmesser der Spule entsprechende Breite auf­ weist und der Anker (6) in seinem freien Endbereich eine der Polfläche (20) des Joches (26) entsprechende Breite aufweist und die Polfläche (20) überdeckt, wobei die Rän­ der (13) der Verbreiterung an der vom Kern (17) abgekehr­ ten Seite erhöht sind und als Führung für das Koppel­ glied (5) dienen.

7. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welchem die Kontaktfeder eine Abwinkelung aufweist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Kontaktfeder (7) einen seitlich des Kontaktes (12) verlaufenden Abschnitt (8) aufweist, der über die Abwinkelung (29) mit einem im wesentlichen senk­ recht zur Achse des Kontaktes (12) verlaufenden Ab­ schnitt (30) der Kontaktfeder (7) verbunden ist.

8. Kontaktfeder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der seitlich des Kontaktes (12) verlaufende Abschnitt (8) im wesentlichen parallel zur Achse des Kontaktes (12) ver­ läuft.

9. Kontaktfeder nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeich­ net, daß der seitlich des Kontaktes (12) verlaufende Ab­ schnitt (8) der Kontaktfeder (7) im wesentlichen mäander­ förmig ausgebildet ist, wobei die einzelnen Teilab­ schnitte (27; 38) des mäanderförmigen Verlaufes des seit­ lich des Kontaktes (12) verlaufenden Abschnittes (8) durch Schlitze (28; 37) voneinander getrennt sind.

10. Kontaktfeder nach einem der Ansprüche 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontakt (12) am freien Ende eines Kontaktfederschenkels (31) angeordnet ist, der mit einem im wesentlichen senkrecht zur Kontaktachse verlaufenden Kontaktfeder-Brückenabschnitt (9) koplanar ist.

11. Relais mit einer Kontaktfeder nach einem der Ansprüche 7 bis 10, an der ein von einem Anker des Relais gesteuertes Koppelglied angreift, dadurch gekennzeichnet, daß das Koppelglied (5) an dem an die Abwinkelung (29) an­ schließenden, im wesentlichen senkrecht zur Achse des Kontaktes (12) verlaufenden Kontaktfeder-Brückenabschnitt (9) angreift.