Verfahren zur justierfreien Herstellung eines elektromagnetischen Relais

Abstract

 Bei einem Relais mit innerhalb eines Grundkörpers (1) an­geordneter und zwischen zwei Polblechen (5, 6) umschalt­barer Kontaktzunge (4) wird die Kontaktzunge mit einem Ende (4a) mittels eines schnell aushärtenden Klebstoffes befestigt. Zur Justierung der Kontaktzunge (4) zwischen den beiden Polblechen (5, 6) wird sie mittels einer Wech­selstromerregung während des Erstarrens des Klebstoffes periodisch umgeschaltet.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur justierfreien Herstellung eines elektromagnetischen Relais mit einem Grundkörper sowie mit einer der Länge nach durch einen Hohlraum des Grundkörpers gesteckten Anker- bzw. Kontakt­zunge, deren Befestigungsende mittels seitlich angeform­ter Befestigungslappen in Nuten des Grundkörpers verklebt wird, wobei das freie Ende der Anker- bzw. Kontaktzunge während des Erstarrens des Klebstoffs zwischen zwei Pol­blechen ausgerichtet wird.

[0002] Ein derartiges Verfahren ist in der DE-OS 33 38 198 be­schrieben. Die Ausrichtung der Kontaktzunge zwischen den beiden Polblechen erfolgt dort beispielsweise mittels ei­nes im Grundkörper erzeugten Luftstroms, wobei allerdings die Gefahr besteht, daß der dünnflüssige Klebstoff durch diesen Luftstrom beeinträchtigt wird und unter Umständen in einer nicht erwünschten Weise verteilt wird. Eine Aus­richtung der Kontaktzunge mit mechanischen Mitteln ist bei einer Größenordnung der Kontaktabstände von einem 1/10 mm nur mit großem Aufwand möglich.

[0003] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das Verfahren der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß eine noch genauere Ausrichtung der Kontaktzunge während der Fertigung mit einfachen und leicht zu steuernden Mitteln ermöglicht wird.

[0004] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß während des Erstarrens des Klebstoffs die Kontaktzunge mittels eines zwischen ihr und den beiden Polblechen er­zeugten magnetischen Wechselfelds periodisch solange um­geschaltet wird, bis der Klebstoff erstarrt ist.

[0005] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird also nicht ver­sucht, die Kontaktzunge in einer Mittelposition zwischen beiden Polblechen festzuhalten; vielmehr wird diese Kon­taktzunge bewußt mit einer vorgegebenen Frequenz ständig umgeschaltet. Es hat sich gezeigt, daß auf diese Weise eine sehr genaue Ausrichtung der Kontaktzunge in der Mit­te zwischen beiden Polblechen nach dem Erstarren bzw. Aushärten des Klebstoffes erzielt wird. Da die Kontakt­zunge während des Erstarrens des Klebstoffes abwechselnd mit den beiden gegenüberliegenden Polflächen der Polble­che zur Anlage kommt, wird sie sehr gut parallel zu die­sen Polflächen ausgerichtet, was bei einem geringen Kon­taktabstand, der beispielsweise bei derartigen Relais in der Großenordnung von 1/10 mm liegt, sehr wichtig ist. Diese Ausrichtung kann mit dem erfindungsgemäßen Verfah­ren auf sehr einfache Weise gewonnen werden, da die hier­zu lediglich erforderliche Wechsel-Erregung ohne großen Aufwand bewerkstelligt und gesteuert werden kann.

[0006] In vorteilhafter Weise kann die Wechsel-Erregung bereits bei der Montage der Kontaktzunge angewendet werden. Durch die Zentrierung mit dem Wechselfeld wird die Kontaktzunge genau in den engen Luftspalt zwischen den beiden Polble­chen hineingezogen und zwischen diesen ausgerichtet, so daß die Gefahr einer gegenseitigen Beschädigung von Pol­blechen und Kontaktzunge vermieden wird.

[0007] Die Erzeugung des magnetischen Wechselfeldes kann bei­spielsweise dadurch erfolgen, daß die beiden Polbleche mit ungleichnamigen Polen einer Dauermagnetanordnung ge­koppelt werden und daß die Kontaktzunge mittels einer mit Wechselstrom einer vorgegebenen Frequenz erregten Spule periodisch umgeschaltet wird. Die Dauermagnetanordnung kann aus einem oder mehreren Dauermagneten gebildet sein, die unmittelbar oder über ferromagnetische Joche mit den beiden Polblechen gekoppelt werden.

[0008] Im allgemeinen handelt es sich bei dem Relais, bei dem die Erfindung zur Anwendung kommt, um ein polarisiertes System. In diesem Falle kann zur Justierung das relaisei­gene Magnetsystem verwendet werden, nämlich eine an den Polblechen anliegende Dauermagnetanordnung und die auf den Grundkörper aufgebrachte Erregerwicklung des Relais. Es ist jedoch auch möglich, anstelle der erst später zu montierenden relaiseigenen Dauermagnetanordnung zunächst einen externen Dauermagneten in Kombination mit der Re­laisspule zu verwenden oder auch mit einer externen Dauermagnetanordnung auch eine externe Erregerspule zur Fertigungsjustierung anzukoppeln. Der Erregerstrom kann beispielsweise mit einer an die relaiseigene bzw. die ex­tern angekoppelte Spule angelegten Rechteck-Wechselspan­nung erzeugt werden. Die Frequenz kann vorzugsweise 50 Hz betragen, da diese Frequenz am einfachsten aus der Netz­spannung abgeleitet werden kann. Andere Frequenzen können natürlich verwendet werden, wobei die mechanischen Eigen­schaften des Relais, insbesondere der Kontaktzunge und die Aushärtegeschwindigkeit des Klebstoffes, die obere und untere Grenze für die zu wählende Frequenz bestimmen. Das Tastverhältnis der Wechselspannung wird vorzugsweise symmetrisch gewählt, zumindest dann, wenn das Relais eine bistabile Schaltcharakteristik erhalten soll.

[0009] Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Relais mit ei­ner Vorrichtung zur Justierung der Kontaktzunge unter Einbeziehung der relaiseigenen Spule,

Fig. 2 eine etwas abgewandelte Justiervorrichtung unter Verwendung einer externen Spulenanordnung.

[0010] Fig. 1 zeigt - teilweise geschnitten - schematisch ein Relais, wie es genauer in der DE-OS 33 38 198 gezeigt und beschrieben ist. Dieses Relais besitzt einen Spulenkörper 1 mit einer Wicklung 2 und einer längs in Axialrichtung durch den Spulenkörper verlaufenden Durchgangsöffnung 3, in welcher eine Kontaktzunge bzw. Ankerfeder 4 in Axial­richtung verlaufend angeordnet ist. Die Kontaktzunge 4 besitzt an ihrem Befestigungsende 4a jeweils seitlich an­geformte Befestigungslappen, mittels derer sie in Nuten 1a gelagert und durch Einbringen von schnell aushärtendem Klebstoff befestigt wird. Die genaue Ausbildung der Kon­taktzunge und des Spulenkörpers in diesem Bereich ist in der bereits genannten DE-OS 33 38 198 gezeigt.

[0011] An ihrem freien Ende 4b ist die Kontaktzunge zwischen zwei Polblechen 5 und 6 umschaltbar, wobei im fertigen Relais diese beiden Polbleche durch eine stirnseitig auf­gesetzte Dauermagnetanordnung polarisiert werden. Je nach der Richtung des Erregerstroms in der Wicklung 2 wird al­so die Kontaktzunge dabei in Anlage zum Polblech 5 oder zum Polblech 6 gebracht und durch die Dauermagnetkraft dort festgehalten.

[0012] Um möglichst gleiche Ansprechwerte des Relais für beide Schaltrichtungen zu erhalten, soll die Kontaktzunge mit ihrem Ende 4b möglichst genau in der Mitte zwischen den beiden Polblechen 5 und 6 positioniert werden - ohne Be­einflussung durch die Dauermagnetanordnung. Außerdem soll die Kontaktzunge mit ihren seitlichen Kontaktflächen mög­lichst parallel zu den Polflächen 5a und 6a der beiden Polbleche ausgerichtet werden, um die vorgesehenen Kon­taktabstände tatsächlich auch an allen Stellen einzuhal­ten. Zu diesem Zweck ist vorgesehen, die Kontaktzunge 4 während des Einbringens und Aushärtens des Klebstoffes in den Nuten 1a so auszurichten, daß die gewünschte Mittel­position ohne nachträgliche Justierung eingenommen wird, da ein späterer Eingriff an der Kontaktzunge nur unter verhältnismäßig großem Aufwand an Vorrichtungen und Ju­stierzeit möglich ist. Gemäß der Erfindung wird diese Po­sitionierung dadurch erreicht, daß während des Aushärtens des Klebstoffes die Kontaktzunge 4 periodisch zwischen den beiden Polblechen mit einer vorgegebenen Frequenz von beispielsweise 50 Hz umgeschaltet wird.

[0013] Die erwähnte periodische Umschaltung kann nach Fig. 1 mit einer einfachen Anordnung erfolgen. An die beiden Polble­che 5 und 6 wird ein Dauermagnet 7 über zwei Joche 8 und 9 angekoppelt. Danach wird an die Erregerwicklung 2 über deren Anschlüsse 10 und 11 eine Spannung U, beispielswei­se eine Rechteckwechselspannung von 50 Hz, angelegt. Nach dem Erstarren des Klebstoffes kann die Dauermagnetanord­nung 7, 8, 9 entfernt werden, und es zeigt sich, daß die Kontaktzunge 4 sehr genau zwischen den Polblechen 5 und 6 und sehr gut parallel zu den Polflächen 5a und 6a ausge­richtet ist. Auf diese Weise wird eine optimale Doppel­kontaktgabe des Relais gewährleistet.

[0014] Die Justiervorrichtung von Fig. 1 kann natürlich abgewan­delt werden. Beispielsweise kann anstelle des Dauermagne­ten 7 mit den Jochen 8 und 9 auch der relaiseigene Magnet verwendet werden, wenn dies im Fertigungsablauf günstiger ist. Andererseits kann anstelle der relaiseigenen Erre­gerwicklung 2 eine extern angekoppelte Wicklung verwendet werden, die beispielsweise über die beiden Joche 8 und 9 geschoben wird. Eine solche externe Wicklung kann aber auch mit einem eigenen Kern versehen und stirnseitig mit einer Polfläche dieses Kerns an die beiden Joche 8 und 9 angekoppelt werden.

[0015] Grundsätzlich kann die beschriebene Justierung aber auch ohne Verwendung einer Dauermagnetanordnung vorgenommen werden. Ein solcher Fall ist in Fig. 2 schematisch darge­stellt. Gezeigt ist wiederum das Relais mit dem Spulen­körper 1 und den Polblechen 5 und 6. An diese beiden Pol­ bleche werden zwei Joche 18 und 19 angekoppelt, die je­weils eine Spule 20 bzw. 21 tragen. Eine Erregerwechsel­spannung U entsprechend Fig. 1 wird über zwei Dioden 22 bzw. 23 so zwischen die Wicklungsanfänge 20a bzw. 21a und Wicklungsenden 20b bzw. 21b angelegt, daß abwechselnd je­weils eine der Spulen 20 und 21 erregt wird und dann je­weils über das zugehörige Joch 18 bzw. 19 einen magneti­schen Fluß an das zugehörige Polbleche 5 bzw. 6 ankop­pelt. Auch in diesem Fall wird die Kontaktzunge perio­disch umgeschaltet und bis zum Aushärten des Klebstoffes in der Mitte zwischen beiden Polblechen 5 und 6 ausge­richtet.

Ansprüche

1. Verfahren zur justierfreien Herstellung eines elektro­magnetischen Relais mit einem Grundkörper sowie mit einer der Länge nach durch einen Hohlraum des Grundkörpers ge­steckten Anker- bzw. Kontaktzunge, deren Befestigungsende mittels seitlich angeformter Befestigungslappen in Nuten des Grundkörpers verklebt wird, wobei das freie Ende der Anker- bzw. Kontaktzunge während des Erstarrens des Kleb­stoffes zwischen zwei Polblechen ausgerichtet wird, da­durch gekennzeichnet, daß während des Erstarrens des Klebstoffes die Kontaktzunge (4) mit­tels eines zwischen ihr und den beiden Polblechen (5, 6) erzeugten magnetischen Wechselfeldes periodisch solange umgeschaltet wird, bis der Klebstoff erstarrt ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge­kennzeichnet, daß die beiden Polbleche (5, 6) mit ungleichnamigen Polen einer Dauermagnetanordnung (7, 8, 9) gekoppelt werden und daß die Kontaktzunge (4) mittels einer mit Wechselstrom einer vorgegebenen Fre­quenz erregten Spule (2) periodisch umgeschaltet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch ge­kennzeichnet, daß die eigene Erregerspule (2) des Relais zum periodischen Umschalten der Kontakt­zunge (4) an eine Wechselspannung angelegt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch ge­kennzeichnet, daß das Feld einer extern an den Polschuhen anliegenden Spule dem Dauermagnetfeld überlagert wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge­kennzeichnet, daß an die beiden Polschuhe (5, 6) über eine Elektromagnetanordnung (20, 21) abwech­selnd ein magnetischer Fluß angekoppelt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­durch gekennzeichnet, daß zum Um­schalten der Kontaktzunge ein Wechselstrom mit einer Fre­quenz von etwa 50 Hz verwendet wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­durch gekennzeichnet, daß zum Um­schalten ein Wechselstrom mit symmetrischem Tastverhält­nis verwendet wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­durch gekennzeichnet, daß das ma­gnetische Wechselfeld bereits bei der Montage der Kon­taktzunge im Grundkörper angelegt wird.

Zeichnung