DE4408980A1 - Elektromagnetisches Relais - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais mit ei­ ner Spule, deren Achse parallel zu einer Bezugsebene verläuft und die einen axialen Kern sowie Polschuhe an dessen beiden Enden aufweist, ferner mit einem außerhalb der Spule annä­ hernd parallel zu der Bezugsebene angeordneten flachen Wipp- Anker, der mit den beiden Polschuhen je einen Arbeits­ luftspalt bildet und in seinem Mittelbereich an beiden Längs­ seiten jeweils über ein federndes Lagerelement an Lagerstüt­ zen eines Trägers um eine Mittelachse schwenkbar gelagert ist. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Her­ stellung eines derartigen Relais.

Ein Relais der oben beschriebenen Art ist beispielsweise aus der EP 0 423 834 A2 bekannt. Bei diesem Relais wie auch bei anderen, grundsätzlich ähnlich aufgebauten Miniaturrelais werden die verschiedenen Baugruppen, also der Sockel mit den feststehenden Kontaktelementen, der Anker mit den beweglichen Kontaktelementen und die Spulenbaugruppe in Schichtbauweise übereinander angeordnet, was zu einer Summierung der Ferti­ gungstoleranzen der Einzelteile führt. So ist also bei dem bekannten Relais gemäß EP 0 423 834 A2 der Anker über Lager­ elemente befestigt, die in Form von Torsionsstegen und paral­ lel zur Grundebene liegenden Befestigungsarmen auf ebenfalls parallel zur Grundebene liegenden Stützflächen aufliegend be­ festigt sind. Die Abstände zwischen den feststehenden Kon­ taktelementen und den mit dem Anker verbundenen beweglichen Kontaktelementen sind somit durch die Fertigung der Einzel­ teile fest vorgegeben. Das bedeutet, daß einerseits die Ein­ zelteile sehr toleranzarm und damit aufwendig hergestellt werden müssen, daß aber trotzdem die verbleibenden Toleranzen sich bei der Montage summieren. Eine nachträgliche Justierung der Kontaktabstände ist somit unumgänglich und bei dem be­ kannten Relais auch durch Biegen an den Befestigungslappen vorgesehen.

Auch aus der WO 93/23866 ist ein Relais bekannt, das grund­ sätzlich dem eingangs geschilderten Aufbau entspricht, bei dem jedoch die beweglichen Kontaktelemente nicht mit dem An­ ker selbst verbunden sind, sondern über einen am freien An­ kerende angreifenden Schieber betätigt werden. Auch bei einem derartigen Relais mit indirekt betätigten Kontakten könnte unter Umständen das Problem auftauchen, Toleranzen des Kon­ taktsystems und des Schiebers bei der Lagerung des Ankers aufzufangen. Im übrigen werden die hier betrachteten Wippan­ ker zwar vorzugsweise bei polarisierten Systemen, wie etwa bei den vorher geschilderten beiden Ausführungsformen, ver­ wendet, sie sind jedoch nicht darauf beschränkt. Beispiels­ weise wäre es vorstellbar, bei einem Aufbau gemäß EP 0 423 834 A2 mit zwei Wicklungen einen Wippanker auch ohne Dauermagneten umzuschalten. Auch für solche Systeme kommt demnach die Erfindung in Betracht.

Ziel dieser vorliegenden Erfindung ist es, ein Relais der eingangs genannten Art bereits konstruktiv so zu gestalten und ein Montageverfahren hierfür anzugeben, daß die Toleran­ zen der Einzelteile keinen Einfluß auf die Lagerung des An­ kers und dessen Zuordnung zu den Kontaktelementen haben. Un­ abhängig von der Genauigkeit der Einzelteile soll also der Anker des Relais jeweils lagerichtig so montierbar sein, daß eine nachträgliche Justierung nicht mehr erforderlich ist.

Erfindungsgemäß wird dieses Ziel bei einem Relais der ein­ gangs genannten Art dadurch erreicht, daß die beiden mit dem Anker verbundenen Lagerelemente jeweils als flache Lagerbän­ der ausgebildet sind, welche sich zumindest mit einem Befe­ stigungsabschnitt senkrecht zu der Bezugsebene erstrecken und mit diesem Befestigungsabschnitt jeweils an der zugehörigen, ebenfalls senkrecht zu der Bezugsebene angeordneten Lager­ stütze befestigt sind.

Bei der erfindungsgemäßen Relaiskonstruktion wird also die bisherige Schichtbauweise bei der Anordnung und Lagerung des Ankers verlassen, und die Verbindung zwischen dem beweglichen Anker und den feststehenden Lagerstützen für den Anker er­ folgt in Verbindungsebenen, welche senkrecht zur Bezugsebene und damit in Richtung der Schaltbewegung verlaufen. Somit kann bei der Montage des Ankers dessen Position und damit der Kontaktabstand exakt und stufenlos eingestellt und durch die Befestigung der Lagerelemente fixiert werden. Damit erspart man nicht nur eine aufwendige, toleranzarme Fertigung der Einzelteile, sondern auch die nachträgliche Justierung der Kontaktabstände.

Vorzugsweise sind die Lagerbänder als seitlich freigeschnit­ tene und abgebogene Fortsätze einer parallel zur Oberfläche des Ankers angeordneten und mit diesem mittelbar oder unmit­ telbar verbundenen Blechplatine ausgebildet. Dabei erstrecken sich die beiden Lagerbänder jeweils mit einem elastischen Ab­ schnitt neben dem Anker derart, daß die Tangentialebene an jedem Punkt dieses Abschnitts parallel zur Drehachse des An­ kers liegt, also der elastische Abschnitt bei der Ankerbewe­ gung im wesentlichen nur auf Biegung beansprucht wird. In ei­ ner bevorzugten Ausführungsform, bei der bewegliche Kontakt­ elemente über einen Isolierstoffträger fest mit dem Anker verbunden sind, sind auch die Lagerbänder jeweils in seitli­ chen Fortsätzen des Isolierstoffträgers derart eingebettet, daß sie in einer zur Ankerlängsrichtung parallelen Richtung aus diesem austreten und in eine zur Grundebene senkrechte Richtung zur Befestigung an den Lagerstützen gebogen sind. Wenn die Lagerbänder zugleich als Stromzuführung zu den be­ weglichen Kontaktelementen dienen, dann sind sie jeweils mit mindestens einem dieser beweglichen Kontaktelemente, vorzugs­ weise einstückig, verbunden, während die Lagerstützen ihrer­ seits mit Anschlußelementen in einem Sockel verbunden sind.

Um die Befestigungsstellen der Lagerbänder, die vorzugsweise als Schweißpunkte ausgebildet sind, beim Schaltvorgang des Ankers vor einer mechanischen Beanspruchung zu schützen, ist in einer vorteilhaften Ausgestaltung vorgesehen, daß der End­ abschnitt des jeweiligen Lagerbandes zwischen der zugehörigen Lagerstütze und einer gegenüberliegenden Klemmplatte einge­ klemmt ist, welche mit einer Endkante eine Einspannstelle für das Lagerband in dem Bereich vor der eigentlichen Befesti­ gungsstelle definiert. Die Klemmplatte kann dabei durch einen U-förmig umgebogenen Endabschnitt der Lagerstütze gebildet sein, welcher den Befestigungsabschnitt des Lagerbandes an dessen Abschlußkante oder auch seitlich umgreift. Der Biege­ abschnitt zwischen der eigentlichen Lagerstütze und der Klemmplatte kann dabei im Querschnitt geschwächt sein, bei­ spielsweise durch Prägung zur Verringerung der Dicke und/oder durch seitliche Einschnitte zur Verringerung der Breite. Es ist aber auch möglich, daß die Klemmplatte Teil einer U-för­ migen, auf die freien Enden der Lagerstütze und des Lagerban­ des gesteckten Klammer ist. Mit Hilfe der Klemmplatte bzw. der U-förmigen Verlängerung der jeweiligen Lagerstütze wird also das an ihr befestigte Lagerband zwischen der Endkante dieser Klemmplatte und der eigentlichen Lagerstütze einge­ klemmt, so daß diese Einspannstelle auch zugleich die Biege­ stelle für das jeweilige Lagerband bei der Ankerbewegung bil­ det. Die eigentliche Befestigungsstelle, also vorzugsweise der Schweißpunkt, wird somit vollständig von den Bewegungs­ kräften entlastet.

Eine andere Möglichkeit zur Entlastung der Befestigungsstel­ le, welche in der Regel ein Schweißpunkt ist, kann darin be­ stehen, daß das Lagerband jeweils mit dem elastischen Ab­ schnitt zwischen dem Anker und der Lagerstütze angeordnet ist und mit einem zusätzlich am Ende oder seitlich angeformten Befestigungsabschnitt die Lagerstütze umgreifend an einer von dem elastischen Abschnitt abgewandten Seite der Lagerstütze befestigt ist. In diesem Fall liegt eine Kante der Lager­ stütze zwischen dem Schweißpunkt und dem elastischen Ab­ schnitt, so daß wiederum eine Entlastung der Befestigungs­ stelle gegeben ist.

Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung eines erfindungsge­ mäßen Relais umfaßt die folgenden Schritte:

• a) Der Anker wird derart angeordnet, daß die Lagerbänder an den Lagerstützen höhenverschiebbar anliegen;
• b) durch Höhenverschiebung des Ankers wird eine vorgegebene Position eingestellt;
• c) die Lagerbänder werden in der eingestellten Position des Ankers mit den Lagerstützen verbunden.

Bei einem besonders zweckmäßigen Verfahren werden die Lager­ bänder nach der Einstellung der Ankerposition zunächst durch einen Schweißpunkt, vorzugsweise durch einen Laserschweiß­ punkt an der Abschlußkante des Lagerbandes, an der Lager­ stütze vorfixiert, und dann wird ein Endabschnitt der Lager­ stütze zur Bildung einer Klemmplatte U-förmig über eine Kante des Lagerbandes gebogen, wobei dann die einanderliegenden Ab­ schnitte der Lagerstütze, des Lagerbandes und der Klemmplatte miteinander verschweißt werden. Zweckmäßigerweise werden da­ bei ein oder mehrere Schweißpunkte mit einem Laserschweißver­ fahren oder einem ähnlichen Punktschweißverfahren im Kanten­ bereich bzw. an der Stirnseite der Lagerbänder und der Lager­ stützen bzw. Klemmplatten erzeugt. Es ist aber auch möglich, den Verbundbereich von Lagerstütze, Lagerband und gegebenen­ falls Klemmplatte an seinem freien Ende mit einem beliebigen Schweißverfahren, vorzugsweise einem WIG-Schweißverfahren, miteinander zu verschmelzen.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein erfindungsgemäß gestaltetes polarisiertes Relais in Explosionsdarstellung,

Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des Sockels und der An­ kerbaugruppe aus Fig. 1 vor der Montage,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Sockels mit mon­ tierter Ankerbaugruppe, wobei die Lagerbänder mit einer zu­ sätzlichen Klemmplatte befestigt sind,

Fig. 4 eine abgewandelte Ausführungsform des Lagerbereiches A aus Fig. 3 mit U-förmig abgebogener Lagerstütze,

Fig. 5 eine Seitenansicht des Lagerbereiches A von Fig. 4 mit der Form der Lagerstütze vor und nach dem Abbiegen,

Fig. 6 eine Detailansicht VI auf den Endbereich der Lager­ stütze aus Fig. 5,

Fig. 7 bis 11 weitere abgewandelte Ausführungsformen des La­ gerbereiches A aus Fig. 3 mit unterschiedlichen Möglichkei­ ten zur Befestigung eines Lagerbandes an einer Lagerstütze,

Fig. 12 und 13 weitere Detailansichten eines Lagerbereiches in schematischer Darstellung für eine andere Ausführungsform eines Relais, bei welchem das Lagerband jeweils unmittelbar mit dem Anker verbunden ist.

Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Relais besitzt einen Sockel 1, auf welchem eine Kontaktanordnung 2 beweglich gela­ gert ist, welche ihrerseits mit einem Wippanker 3 fest ver­ bunden ist. Oberhalb des Ankers ist annähernd parallel zu diesem ein flacher Dauermagnet 4 angeordnet, der mit einem Mittelpol (N) über der Lagerstelle des Ankers liegt und an seinen Enden zwei zum Mittelpol ungleichnamige Pole (S) auf­ weist. Über dem Dauermagneten und über dem Anker ist eine Spule 5 angeordnet, in die axial ein stabförmiger Kern 6 ein­ geschoben ist. Mit den Enden des Kerns 6 ist jeweils ein Pol­ schuh 7 verbunden. Jeder der Polschuhe 7 ist im Bereich eines Spulenendes auch mit einem Ende des Dauermagneten 4 gekoppelt und bildet nach unten eine Polfläche für den Anker 3. Mit ei­ ner auf den Sockel 1 aufgesetzten Kappe 8 wird schließlich ein geschlossenes Gehäuse gebildet, das in üblicher Weise auch abgedichtet werden kann.

Der Sockel 1 besteht aus einem Sockel-Grundkörper 10, der aus Isolierstoff geformt ist und in welchem feststehende Gegen­ kontaktelemente 11, 12, 13 und 14 sowie Anschlußelemente 15 und 16 für bewegliche Mittel-Kontaktelemente verankert sind. Alle diese Kontaktelemente sind zweckmäßigerweise aus einer gemeinsamen Platine freigeschnitten und mit einem Befesti­ gungsabschnitt parallel zur Bodenfläche des Sockels in den Grundkörper eingebettet. Von diesen eingebetteten Abschnitten sind jeweils Anschlußstifte, z. B. 11a, 12a und 15a, senk­ recht zur Unterseite des Sockels abgebogen. Die Gegenkon­ taktelemente 11, 12, 13 und 14 selbst liegen an der Oberseite des Bodens im wannenförmigen Sockel-Grundkörper 10 frei und sind mit Schweißprofilen 11b, 12b, 13b und 14b versehen. Die Anschlußelemete 15 und 16 jedoch sind an gegenüberliegenden Seiten des Sockels nach oben abgebogen, wo sie durch entspre­ chende Abwinkelungen und Abkröpfungen zwei Lagerstützen 15b und 16b für die bewegliche Kontaktanordnung bzw. für den An­ ker bilden.

Die bewegliche Kontaktanordnung 2 besitzt einen Kontaktträger 20 aus Isolierstoff, in welchen Kontaktfedern 21, 22, 23 und 24 eingebettet sind. Diese Kontaktfedern arbeiten wahlweise mit den unter ihnen liegenden feststehenden Gegenkontaktele­ menten 11, 12, 13 und 14 zusammen. Zur Bildung von zwei Um­ schaltkontakten sind im vorliegenden Beispiel die Kontaktfe­ dern 21 und 22 einstückig verbunden, so daß sie ein Mittel­ kontaktelement bilden, das über ein Lagerband 25 mechanisch und elektrisch mit dem Anschlußelement 15 im Sockel verbunden ist. Entsprechend sind die Kontaktfedern 23 und 24 einstückig mit einem Lagerband 26 verbunden und an das Anschlußelement 16 gekoppelt. Über zwei Befestigungszapfen 27 ist die Kon­ taktanordnung 2 mit dem Anker 3 fest verbunden.

Der Anker 3 besteht aus einem flachen Eisenband 30, dessen Mittelbereich zu einem quer verlaufenden Lagersteg 31 nach oben gebogen ist. Damit kann der Anker an dem über ihm lie­ genden Dauermagneten 4 abrollen und wahlweise mit einer sei­ ner Polflächen 32 oder 33 an einem der Polschuhe 7 anliegen. Die Bohrungen 34 dienen zur Aufnahme der Befestigungszapfen 27 der Kontaktanordnung, welche in diesen Bohrungen durch Warmverformung fixiert werden können.

Die Spule 5 besitzt einen aus Isolierstoff geformten Spulen­ körper 50, der zwischen zwei Flanschen 51 und 52 eine Wick­ lung 57 trägt und im Spulenkörperrohr den stabförmigen Kern 6 aufnimmt. Die Spulenflansche 51 und 52 besitzen an den vier Ecken des Systems jeweils nach unten verlängerte Ansätze 53, welche den Sockel 1 schachtelförmig übergreifen und in dessen Ausnehmungen 18 zu liegen kommen. An den Innenseiten der Fortsätze 53 sind jeweils Querrippen 54 angeformt, welche je­ weils mit den Längsrippen 19 des Sockels kreuzförmig aufein­ anderliegen und damit einen Festsitz in beliebiger Lage ge­ währleisten. In den Spulenflanschen 51 und 52 bzw. in den Fortsätzen 53 sind jeweils senkrechte Nuten 55 vorgesehen, in welche Spulenanschlußelemente 56 eingesteckt sind. In einer anderen Ausführungsform könnten sie jedoch auch in das Mate­ rial des Spulenkörpers eingebettet sein.

Bei der Montage der Spulenbaugruppe werden die Polschuhe 7 von unten in entsprechende Kanäle der Spulenkörperflansche 51 und 52 eingesteckt, wobei sie mit ihren gabelförmigen Enden 71 jeweils den im Spulenkörperrohr befindlichen Kern 6 umfas­ sen. Es wäre aber auch denkbar, die Polschuhe 7 jeweils mit einem nach oben geschlossenen Durchbruch zu versehen, wobei dann die Polschuhe in Axialrichtung auf den Kern aufgesteckt werden müßten.

Bei der Montage des Relais wird die bewegliche Kontaktanord­ nung 2 zunächst mit dem Anker 3 zu einer Anker-Kontakt-Bau­ gruppe vereinigt, wobei die Befestigungszapfen 27 in der oben beschriebenen Weise in den Bohrungen 34 durch Warmverformung verankert werden. Dann wird diese Anker-Kontakt-Baugruppe mit dem Sockel 1 verbunden, wobei die Kontaktabstände in defi­ nierter Weise eingestellt werden. Dies soll anhand der Fig. 4 bis 7 nunmehr näher erläutert werden.

Die Lagerbänder 25 und 26, die gleichzeitig als elektrische Anschlußlappen für die Mittelkontaktelemente 21/22 bzw. 23/24 dienen und mit diesen einstückig aus einer Platine geschnit­ ten sind, treten jeweils im wesentlichen waagerecht aus dem Isolierstoffträger 20 der Kontaktanordnung aus. Zu diesem Zweck besitzt dieser Träger 20 seitliche Ansätze 28, aus de­ nen die beiden Lagerbänder in Längsrichtung des Ankers aus­ treten, von wo sie dann mit einem verhältnismäßig kleinen Ra­ dius senkrecht nach oben abgebogen sind. Diese nach oben ab­ gebogenen Abschnitte der Lagerbänder liegen damit in einer gemeinsamen, zur Grundebene senkrechten Ebene, welche ande­ rerseits auch annähernd durch die Lagerachse des Ankers geht. Im montierten Relais werden die Lagerbänder 25 und 26 deshalb nicht auf Torsion, sondern lediglich auf einfache Biegung be­ ansprucht. Als Stoßsicherung gegen zu weite Auslenkung des Ankers in seiner Längsrichtung dienen die Rippen 17, an wel­ che der Ansatz 28 bei Stößen anschlägt.

Nach dem Einsetzen der Anker-Kontakt-Baugruppe in den Sockel 1 gemäß Fig. 5 und 6 werden die Kontaktabstände auf vorge­ gebene Werte eingestellt. Damit liegen die Lagerbänder 25 und 26 der Anker-Kontakt-Baugruppe auf der gewünschten Höhe zu den Lagerstützen 15b und 16b der Sockelbaugruppe. In dieser Position werden jeweils die Lagerbänder 25 bzw. 26 mit den anliegenden Lagerstützen 15b bzw. 16b verschweißt. Die Schweißung kann beispielsweise als Widerstandsschweißung oder Laserschweißung erfolgen.

Danach wird das Magnetsystem, die Spule 5 mit dem Kern 6, den Polschuhen 7 und dem Dauermagneten 4, auf die Sockelbaugruppe geschoben, bis der gewünschte Ankerhub erreicht ist. Der Spu­ lenkörper 50 klemmt auf dem Sockel-Grundkörper 10, wobei die waagerechten Rippen 54 des Spulenkörpers auf den senkrechten Rippen 19 des Sockels - nötigenfalls zusammen mit weiteren, nicht dargestellten Rippen an beiden Teilen - den Festsitz in jeder gewünschten Lage gewährleisten. Durch Abgleichen des Dauermagneten 4 können sowohl monostabile als auch bistabile Schalteigenschaften des Relais erreicht werden.

In der Fig. 3 ist der Sockelbereich des Relais mit dem Anker und einer modifizierten Lagerbefestigung gezeigt. Auf einem Sockel 1 ist der Anker 3 mit seiner Kontaktanordnung 2 ange­ ordnet. Der Anker besitzt seitlich aus dem Kontaktträger 20 austretende Lagerbänder 25 und 26, deren elastischer Ab­ schnitt 25d in einen Endabschnitt 25a bzw. 26a übergeht, wo­ bei zumindest letzterer senkrecht zur Grundebene steht und an einem ebenfalls senkrecht zur Grundebene stehenden Endab­ schnitt 175a bzw. 176a einer Lagerstütze 175 bzw. 176 an­ liegt. Den Endabschnitten 175a und 176a der Lagerstützen ge­ genüber ist eine zusätzliche Klemmplatte 177 bzw. 178 ange­ ordnet, die den Endabschnitt 25a bzw. 26a des jeweiligen La­ gerbandes einklemmt und mit ihrer Unterkante 177a bzw. 178a eine Einspannstelle zur Entlastung der Schweißstelle 179 bil­ det. Diese Schweißstelle 179 ist als Laserschweißpunkt stirn­ seitig im Bereich der aufeinandergeschichteten Seitenkanten der Endabschnitte 175a der Lagerstütze 25a, des Lagerbandes und der Klemmplatte 177 in einem gewissen Abstand von der Un­ terkante 177a angebracht. Ein weiterer Schweißpunkt 180 kann auch auf der Oberseite vorgesehen werden. In gleicher Weise ist das Lagerband 26 an der gegenüberliegenden Seite des An­ kers befestigt.

Fig. 4 zeigt eine Abwandlung des Lagerbereiches A, wobei ei­ ne Klemmplatte 187 durch eine U-förmige Abbiegung des Endab­ schnittes der Lagerstütze 175 erzeugt wurde. Ansonsten ist die Funktion und die Befestigung der Klemmplatte 187 genauso wie bei der Klemmplatte 177. Jedoch ist bei der Ausführungs­ form gemäß Fig. 4 der Biegebereich zwischen Lagerstütze 175a und Klemmplatte 187 im Querschnitt vermindert. Zu diesem Zweck wird die Lagerstütze vor dem Biegen von außen her mit einer Einprägung 181 versehen; außerdem ist auch die Breite der Lagerstütze in diesem Bereich durch gestanzte Ausnehmun­ gen 182 von beiden Seiten her vermindert (siehe auch Fig. 6).

Das Fügeverfahren der Ankerbaugruppe auf der Sockelbaugruppe ist für die Ausführungsform von Fig. 4 anhand der Fig. 5 und 6 verdeutlicht. Gezeigt ist dabei eine Seitenansicht auf den Lagerbereich mit dem Lagerband 25 und der Lagerstütze 175. Bei der Montage wird nun zunächst die Ankerbaugruppe mit dem Anker 3 und dem daran befestigten Kontaktträger 20 so auf dem Sockel 1 positioniert, daß der Endabschnitt oder Befesti­ gungsabschnitt 25a des Lagerbandes 25 an dem Endabschnitt 175a der Lagerstütze 175 anliegt, wobei die Klemmplatte 187 als Verlängerung der Lagerstütze 175 zunächst noch in einer Ebene mit dem Endabschnitt 175a liegt. Dieser Zustand ist mit dem Bezugszeichen 187-1 bezeichnet. Zwischen dem Endabschnitt 175a und der Klemmplatte 187-1 ist ein im Querschnitt vermin­ derter Biegebereich 183 durch eine trapezförmige Einprägung 181 von der dem Lagerband 25 gegenüberliegenden Seite her er­ zeugt. Zugleich ist dieser Biegeabschnitt 183 durch seitliche Einschnitte 182 auch in der Breite vermindert. Wenn die An­ kerbaugruppe durch Höhenverschiebung entlang der Doppelpfeile 95 die gewünschte Relativposition zum Sockel 1 erreicht hat, wird das Lagerband 25 zunächst mit einem Laserschweißpunkt 154 mit seiner Endkante am Endabschnitt 175a der Lagerstütze 175 angeheftet. Danach wird die Klemmplatte 187 U-förmig über das Ende des Lagerbandes 25 gebogen, so daß es die in Fig. 5 mit 187-2 bezeichnete Position einnimmt (Biegung entlang der gestrichelten Linie 184). Durch die erwähnte Querschnittsver­ minderung des Biegeabschnitts 183 wird erreicht, daß nur ge­ ringe Biegekräfte zum Umbiegen des empfindlichen Lagerberei­ ches benötigt werden, beispielsweise nur 1/8 gegenüber den Kräften bei voller Materialstärke. Die zur Abstützung des La­ gerbandes 25 dienende Endkante 187a der Klemmplatte 187 er­ hält dabei eine optimale Lage; außerdem kann durch diesen ge­ ringen Querschnitt ein enger Biegeradius in Anpassung an die Dicke des Lagerbandes 25 erzielt werden, so daß die Klemm­ platte 187 parallel zum Lagerband steht und die Heftschwei­ ßung am Schweißpunkt 154 nicht belastet wird. Die Klemmplatte ist im Bereich der Endkante 187a abgerundet, so daß Kerbwir­ kungen an der Abstützstelle gegenüber dem Lagerband vermieden werden. Nach dem Umbiegen der Klemmplatte 187 wird diese an der Stirnseite, wie bereits beschrieben, durch einen oder mehrere Laserschweißpunkte mit dem Lagerband 25 und dem End­ abschnitt 175a der Lagerstütze verbunden. Dieser Laser­ schweißpunkt 179 als eigentliche Befestigungsstelle ist somit durch die Klemmplatte von den auftretenden Kräften bei der Ankerbewegung entkoppelt.

Eine weitere Ausführungsmöglichkeit des Lagerbereiches zeigt Fig. 7. Hier ist ebenfalls eine U-förmige Abbiegung zur Er­ zeugung einer Klemmplatte 188 vorgesehen, allerdings ist diese jetzt nicht über die Abschlußkante der Lagerstütze 175, sondern über deren Seitenkante gebogen. Auch in diesem Fall wird eine Entlastung des Schweißpunktes 180, der nunmehr oben liegt, erreicht.

Wie in Fig. 8 gezeigt ist, könnte zur Entlastung der Schweißstelle 179 auch ein zusätzlich aufgesetztes, U-förmi­ ges Klemmelement 189 verwendet werden, welches auf diese Weise eine Klemmplatte 190 bildet. Der Schweißpunkt 179 sitzt an der gleichen Stelle wie in Fig. 7.

In Fig. 9 ist eine weitere Möglichkeit gezeigt, um ohne zu­ sätzliche Klemmplatte die Schweißstelle zu entlasten. In die­ sem Fall ist zwar wie vorher ein flexibler Abschnitt 25d des Lagerbandes 25 zwischen dem Kontaktträger 20 und der Lager­ stütze 175 angeordnet; dieser liegt auch so, daß eine Tangen­ tialebene an jedem Punkt des Lagerbandes parallel zur Schwenkachse des Ankers steht. Jedoch ist nunmehr ein Endab­ schnitt 25b über eine Endkante 175b der Lagerstütze 175 hin­ weg in die Senkrechte gebogen und auf der dem flexiblen Be­ reich gegenüberliegenden Seite der Lagerstütze mit einem Schweißpunkt 191 befestigt. Da das Lagerband an der Kante 175b anliegt, ist auch in diesem Fall der Schweißpunkt 191 bei Bewegung des Ankers entlastet, wenn auch in geringerem Maße als bei Verwendung einer Klemmplatte.

In einer Abwandlung der Ausführungsform von Fig. 9 ist gemäß Fig. 10 am Ende des Lagerbandes 25 ein seitlicher Lappen 25c abgebogen und an der Außenseite der Lagerstütze 175 ver­ schweißt (Schweißpunkt 192). Auch in diesem Fall steht der Endabschnitt 25a ebenso wie der abgebogene Lappen 25c senk­ recht zur Grundebene, ermöglicht also eine Justierung vor dem Befestigen. Trotzdem ist auch in diesem Fall der Schweißpunkt 192 von dem flexiblen Abschnitt 25d des Lagerbandes 25 ent­ koppelt.

Fig. 11 zeigt eine weitere Möglichkeit der Befestigung des Lagerbandes 25 an der Lagerstütze 175. Gezeigt ist dabei die Ausführungsform gemäß Fig. 3 oder Fig. 4, wobei die Lager­ stütze 175 an ihrem Ende U-förmig über das Ende des Lagerban­ des 25 gebogen ist, um dieses festzuhalten. Anstelle des vor­ her gezeigten Laser-Schweißpunktes wird nunmehr das gekrümmte Ende der Lagerstütze 175 bzw. der Lagerplatte 187 einschließ­ lich der zwischen beiden eingeklemmten Endkante des Lagerban­ des 25 zu einem Schweißkopf 193 verschmolzen. Dies kann vor­ zugsweise durch WIG-Schweißen (Widerstand-Inertgas-Schweißen) oder mit einem anderen Schweißverfahren erfolgen.

Anhand der Fig. 12 und 13 ist noch schematisch gezeigt, daß das erfindungsgemäße Prinzip auch dann Anwendung finden kann, wenn die Lagerbänder des Ankers nicht über eine Iso­ lierstoffumspritzung unter Einschluß von Kontaktfedern, son­ dern unmittelbar mit der Oberfläche des Ankers verbunden sind. Gezeigt ist jeweils lediglich als Detailausschnitt das Lager an einer Seite des Ankers, nämlich eines ferromagneti­ schen Ankers 203, der über ein Lagerband 204 auf einer Lager­ stütze 205 befestigt wird. Das Lagerband 204 ist Teil einer Platine 206, welche unmittelbar auf der Oberfläche des Ankers in dessen Mittelbereich mit Schweißpunkten 207 oder auf andere Weise befestigt ist. Dabei ist das Lagerband im seitenbereich des Ankers 203 so ausgeschnitten und gebogen, daß bei der Schwenkbewegung des Ankers um eine Schwenkachse 208 das La­ gerband 204 nur auf Biegung beansprucht wird. Bei dem gezeig­ ten Ausführungsbeispiel besitzt der Anker zum Halten des La­ gerbandes einen seitlichen Lagerfortsatz 209; denkbar wäre aber auch eine andere Gestaltung von Anker und Lagerband, beispielsweise die Führung des Lagerbandes in einem Schlitz des Ankers oder die Befestigung des Lagerbandes an der Unter­ seite des Ankers.

Das Lagerband 204 besitzt einen Befestigungsabschnitt 210, der an einem entsprechenden Endabschnitt oder Befestigungsab­ schnitt 211 der Lagerstütze 205 über senkrecht zu einer Be­ zugsebene stehende Kontaktflächen anliegt und während der Montage zur Justierung höhenverschiebbar ist. Die Lagerstütze besitzt weiterhin analog zu Fig. 5 eine Klemmplatte 212, welche als Verlängerung der Lagerstütze über einen im Quer­ schnitt geschwächten Biegeabschnitt 213 angeformt ist. Wie anhand von Fig. 5 bereits beschrieben, wird auch in diesem Fall nach Einjustierung des Ankers die Klemmplatte 212 über das Ende der Lagerstütze 205 gebogen und danach über einen Schweißpunkt 214 fixiert.

In Fig. 13 ist die Anordnung von Fig. 12 etwas modifiziert für den Fall, daß die Verbindung zwischen der Lagerstütze 205 und dem Lagerband 204 im Bereich unterhalb des Ankers vorge­ nommen werden soll. In diesem Fall wird eine Klemmplatte 215 analog zu Fig. 7 über eine Seitenkante des Lagerbandes 204 gebogen und in beschriebener Weise mit einem Schweißpunkt 216 fixiert.

Weitere Modifikationen und Kombinationen der verschiedenen beschriebenen Merkmale sind möglich. Insbesondere kann die Erfindung bei verschiedenen Wippankersystemen angewandt wer­ den, unabhängig davon, ob es sich um ein polarisiertes oder um ein neutrales System handelt. Die Lagerstütze kann wie bei dem Beispiel von Fig. 1 in einem Sockel verankert sein. Sie kann aber auch je nach der Gesamtkonstruktion des Relais an verschiedenen Konstruktionselementen befestigt sein, bei­ spielsweise an einem Dauermagneten, wenn das System ähnlich wie in der WO 93/23886 aufgebaut ist, wenn also die Kontakt­ elemente getrennt betätigt werden und eine Isolation zwischen Lagerbändern, Anker und gegebenenfalls Dauermagnet nicht er­ forderlich ist. Bei einem System mit Mittelflansch, wie dies grundsätzlich in der EP 0 423 834 A2 mit zwei getrennten Wicklungen gezeigt ist, könnten Lagerstützen auch in einem Mittelflansch des Spulenkörpers verankert sein.

Im übrigen sei noch erwähnt, daß neben dem beschriebenen Schweißverfahren zur Befestigung der Lagerbänder auch andere Verfahren in Betracht kommen, wie Lötverfahren, Klebeverfah­ ren oder auch mechanische Befestigungsverfahren mit nietarti­ ger Verformung der zu verbindenden Teile.

Claims (13)

1. Elektromagnetisches Relais mit einer Spule (5), deren Achse parallel zu einer Bezugs ebene verläuft und die einen axialen Kern (6) sowie Polschuhe (7) an dessen beiden Enden aufweist, ferner mit einem außerhalb der Spule annähernd par­ allel zu der Bezugsebene angeordneten flachen Wipp-Anker (3; 203), der mit den beiden Polschuhen (7) je einen Arbeitsluft­ spalt bildet und in seinem Mittelbereich an beiden Längssei­ ten jeweils über ein federndes Lagerelement (25, 26; 204) an Lagerstützen (15b, 16b; 175; 205) eines Trägers um eine Mit­ telachse schwenkbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden mit dem Anker (3; 203) verbundenen Lagerelemente (25, 26; 204) jeweils als flache Lagerbänder ausgebildet sind, welche sich zumindest mit einem Befestigungsabschnitt (25a, 25b, 26a; 210) senkrecht zu der Bezugsebene erstrecken und mit diesem Befestigungsabschnitt jeweils an der zugehöri­ gen, ebenfalls senkrecht zu der Bezugsebene angeordneten La­ gerstütze (15b, 16b; 175, 176; 205) befestigt sind.

2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die beiden Lagerbänder (25, 26; 204) jeweils mit einem ela­ stischen Abschnitt neben dem Anker (3) derart erstrecken, daß die Tangentialebene an jedem Punkt dieses Abschnitts parallel zur Drehachse des Ankers liegt, also der elastische Abschnitt bei der Ankerbewegung auf Biegung beansprucht wird.

3. Relais nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbänder (25, 26; 204) als seitlich frei geschnittene und abgebogene Fortsätze einer parallel zur Oberfläche des Ankers angeordneten und mit diesem mittelbar oder unmittelbar verbundenen Blechplatine ausgebildet sind.

4. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Endabschnitt (25a, 26a) des jeweiligen La­ gerbandes (25, 26) zwischen der zugehörigen Lagerstütze (151, 161; 175, 176) und einer gegenüberliegenden Klemmplatte (152, 162; 177; 178; 187; 188; 190) eingeklemmt ist, welche mit ei­ ner Endkante (155, 165; 177a, 178a) eine Einspannstelle für das Lagerband vor dessen Befestigungsstelle definiert.

5. Relais nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmplatte (152, 162; 187; 188) durch einen U-förmig umgebo­ genen Endabschnitt der Lagerstütze (151, 161; 175) gebildet ist, welcher den Endabschnitt des Lagerbandes an seiner Ab­ schußkante oder seitlich umgreift.

6. Relais nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Biegeabschnitt zwischen der eigentlichen Lagerstütze (175) und der Klemmplatte (187) im Querschnitt geschwächt ist.

7. Relais nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Klemmplatte (190) Teil einer U-förmigen, auf die freien Enden der Lagerstütze (175) und des Lagerbandes (25) gesteckten Klammer (189) ist.

8. Relais nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Befestigung des Lagerbandes (25) durch ei­ nen die aneinanderliegenden Stirnseiten der Lagerstütze (175), des Lagerbandes (25) und der Klemmplatte (177; 187; 188) verschmelzenden Schweißpunkt (179; 180) vorgenommen ist.

9. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Lagerband (25) mit einem elastischen Ab­ schnitt (25d) zwischen dem Anker und der Lagerstütze (17) an­ geordnet ist und mit einem Endabschnitt (25b; 25c) die Lager­ stütze (175) umgreifend an einer von dem elastischen Ab­ schnitt (25d) abgewandten Seite der Lagerstütze befestigt ist.

10. Verfahren zur Herstellung eines Relais nach einem der An­ sprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

• a) der Anker (3) wird derart angeordnet, daß die Lagerbänder (25, 26) an den Lagerstützen (15b, 16b) höhenverschiebbar anliegen;
• b) durch Höhenverschiebung des Ankers (3) wird eine vorgege­ bene Position eingestellt;
• c) die Lagerbänder (25, 26) werden in der eingestellten Po­ sition des Ankers mit den Lagerstützen (15b, 16b) verbun­ den.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerbänder (25, 26) nach der Einstellung der Ankerposi­ tion zunächst durch einen Schweißpunkt an der Lagerstütze vorfixiert werden, daß dann ein Endabschnitt der Lagerstütze zur Bildung einer Klemmplatte U-förmig über eine Kante des Lagerbandes gebogen wird und daß schließlich die aneinander­ liegenden Abschnitte der Lagerstütze, des Lagerbandes und der Klemmplatte miteinander verschweißt werden.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeich­ net, daß zur Befestigung der Lagerbänder (25, 26) ein oder mehrere Schweißpunkte (179, 180), insbesondere Laser-Schweiß­ punkte, an den Stirnseiten der Lagerbänder und der Lagerstüt­ zen erzeugt werden.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zur Befestigung der Lagerbänder jeweils de­ ren Endabschnitte mit der zugehörigen Lagerstütze und gegebe­ nenfalls der Klemmplatte mit WIG-Schweißung verbunden werden.