[0001] Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais der im Oberbegriff des Patentanspruchs
1 angegebenen Art.
[0002] Ein solches Relais ist aus der DE-B2 2 318 812 bekannt. Es zeichnet sich infolge
der Lagerung des Ankers innerhalb des Spulenkörpers durch einen hervorragenden Wirkungsgrad
aus. Der Anker ist in einem Zapfenlager um eine seiner Schwerachsen schwenkbar gelagert,
so daß auch hohe Stoß-und Vibrationsfestigkeit realisierbar sind. Um die im Spulenkörper
erforderlichen Gegenlager auszuformen, ist dieser zweiteilig ausgebildet. Hieraus
ergibt sich jedoch der Nachteil, daß keine hohe elektrische Spannungsfestigkeit zwischen
der Relaisspule und dem Anker bzw. den ebenfalls innerhalb des Spulenkörpers angeordneten
Kontakten erzielbar ist.
[0003] Ein anderes, aus der DE-C3 2 461 884 bekanntes Relais besitzt einen einteiligen,
als Schutzrohr ausgebildeten Spulenkörper mit einem darin angeordneten Anker. Der
Anker ist dabei stromführend und wirkt als Brückenkontakt mit je zwei Festkontakten
in beiden Spulenkörperflanschen zusammen. Beim Schaltvorgang führt er eine Drehbewegung
um seine Mitte aus. Zu seiner Lagerung ist mittig ein zylindrischer Zapfen vorgesehen,
der mit toleranzausgleichendem Spiel im Schutzrohr ruht. Diese Art der Lagerung verhindert
unbeabsichtigte Kontaktgabe des Ankers mit dem gegenüberliegenden Festkontakt. Sie
ist auch einfach herstellbar, wobei allerdings in Kauf genommen werden muß, daß der
Anker in seiner Längsrichtung verschiebbar bleibt. Das Relais ist damit für Anwendungsfälle
weniger geeignet, in denen Stoß oder Vibration auftreten oder genaue Ansprechwerte
erforderlich sind.
[0004] Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, bei einem Relais der eingangs genannten
Art in einem einteiligen Relaisspulenkörper eine Ankerlagerung zu schaffen, die es
ohne wesentlichen Aufwand ermöglicht, daß die beiden Ankerenden gleichmäßig an ihren
Gegenpolen oder Kontakt- bzw. Betätigungsstücken anliegen, und die eine Längsverschiebbarkeit
des Ankers verhindert.
[0005] Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Kennzeichenteil des Patentanspruchs
1 angegeben. Danach erhält man in einem einteiligen Spulenkörper ohne großen Fertigungsaufwand
eine formgebundene, innerhalb enger Toleranzen reproduzierbare Lagerung, die das gewünschte
gleichmäßige Anliegen der Ankerenden an Gegenpolen oder Festkontakten gewährleistet.
Die muldenförmigen Gegenlagerflächen, die bevorzugt in zwei einander gegenüberliegende
Wände innerhalb des Spulenkörpers eingeformt sind, werden beispielsweise während des
Spritzvorganges des Spulenkörpers durch einen entsprechend geformten Einschub oder
Stempel erzeugt. Die Tiefe der zylindrischen oder sphärischen Gegenlagerflächen ist
dabei so gewählt, daß die Elastizität des Materials der Seitenwände des Spulenkörpers
eine problemlose Entformung des Einschubes oder Stempels erlaubt.
[0006] Die Ausgestaltung der Erfindung nach Patentanspruch 2 ergibt eine besonders sichere
Ankerlagerung, da sich dieser auch seitlich nicht mehr verschieben kann. Die danach
vorgesehenen zusätzlichen Lagerflächen an den Seitenwänden des Ankers können kalottenförmig
ausgebildet sein, wobei sie dann die Wandung der Spulenkörperbohrung praktisch nur
punktförmig berühren und die Lagerreibung nicht nennenswert erhöhen.
[0007] In der vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 3 wird größtmögliche
mechanische Stabilität durch symmetrische Ausbildung des Ankers erreicht, der eine
reine Drehbewegung um die betreffende Schwerachse ausführt.
[0008] Die weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung nach Patentanspruch 4 gewährleistet
eine Lagesicherung des Ankers in beiden Längsrichtungen, ohne daß hintergreifende
Abschnitte im Spulenkörper erforderlich sind. Dadurch wird eine Entformung des Spulenkörpers
auch bei verhältnismäßig unelastischem Werkstoff möglich, indem beisielsweise zwei
Einschübe von entgegengesetzten Stirnseiten in den Spulenkörper eingeführt werden,
die sich in Spulenkörpermitte treffen. Die somit ermöglichte Verwendung von duroplastischem
Material ergibt ein Relais, das auch bei höheren Umgebungstemperaturen verwendbar
und höher belastbar ist.
[0009] Das in der Weiterbildung nach Anspruch 5 vorgesehene Lagerelement kann durch partielle
Ummantelung am Anker angeformt sein oder als separates Isolierstoffteil den Anker
aufnehmen.
[0010] Ist der Anker gemäß der Ausgestaltung nach Anspruch 6 aus zwei Teilen aufgebaut,
so ergibt sich die Möglichkeit, ein Mehrkontaktrelais zu schaffen, bei dem zwischen
den beiden Ankerteilen durch entsprechende Dimensionierung des Lagerelements ausreichende
Kriechstrecken realisierbar sind. In diesem Fall ist die Weiterbildung der Erfindung
nach Anspruch 7 von Vorteil, um ausreichende Synchronität in der Bewegung der beiden
Ankerteile zu gewährleisten. Bei derartig geteiltem Anker erhält man an jedem Ankerende
einen Brückenkontakt. Da sich um jede stromführende Kontaktbrücke herum ein Magnetfeld
ausbildet, dessen Feldlinien im Kontaktbereich senkrecht zu Bewegungsrichtung der
Kontaktbrücke verlaufen, wird ferner eine magnetische Ausblaswirkung für einen während
des Schaltvorgangs auftretenden Lichtbogen erzielt.
[0011] In der Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 8 ergibt sich die Tiefe der gegenseitigen
Überschneidung der Lagerflächen aus der Elastizität des für den Spulenkörper und/oder
die Lagereinrichtung verwendeten Materials, bei dem es sich beispielsweise um thermo-
oder duroplastischen Kunststoff handeln kann. Das lose Spiel der Lagerung gewährleistet
dabei eine gleichmäßige Anlage der Ankerenden an Polschuhen oder Festkontakten. Sofern
an den Ankerenden Mehrfach-Kontaktgabe erfolgt, etwa bei Brückenkontakten, erlaubt
das Lagerspiel durch seitliche Kippbewegung ein Auspendeln des Ankers, so daß auch
bei einem gewissen Kontaktverschleiß noch sichere Kontaktgabe erfolgt.
[0012] Die in den Patentansprüchen 9 bis 11 genannten Maßnahmen führen zu einer Versteifung
der Spulenkörper-Seitenwände, wobei die zum Einführen des Ankers erforderliche Elastizität
im Bereich der Rippen erhalten bleibt. Beim Zusammenbau erfolgt dabei die elastische
Materialverformung im wesentlichen nur im Bereich dieser Rippen. Die Verjüngung dieser
Rippen zu den Spulenkörperenden hin erleichtert das Einführen des Ankers.
[0013] Die Maßnahme des Patentanspruchs 12 bewirkt, daß die Spulenwicklung auf die Lagerung
keinen Druck ausübt, der sonst infolge Erwärmung auftreten würde.
[0014] Die Weiterbildungen der Erfindung nach den-Patentansprüchen 13 und 14 ergibt ein
besonders einfach aufgebautes Relais mit zwei Brückenkontakten. Die beiden Ankerteile
ziehen dabei einander an, so daß außer dem Verbindungsstift keine Befestigungsmittel
erforderlich sind. Ist der Stift mit einem Anker fest und mit dem anderen lose verbunden,
so ist auch hier ein toleranzausgleichendes Spiel gegeben.
[0015] Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung verschiedener Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen.
[0016] Darin zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch einen Spulenkörper mit eingesetztem Anker entlang der Linie
C-D von Fig. 2;
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie A-B von Fig. l;
Fig. 3 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform der Erfindung entlang der
Linie G-H von Fig. 4;
Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie E-F von Fig. 3;
Fig. 5 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform der Erfindung entlang der
Linie L-M von Fig. 6 für Doppelankeranordnungen;
Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie I-K von Fig. 5;
Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie N-O von Fig. 5;
Fig. 8 einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform der Erfindung entlang der
Linie R-S von Fig. 9 mit einem separaten Lagerkörper;
Fig. 9 einen Schnitt entlang der Linie P-Q von Fig. 8;
Fig. 10 einen Schnitt entlang der Linie T-U von Fig. 8;
Fig. 11 eine perspektivische Darstellung einer Lagerkörperhälfte; und
Fig. 12 einen Teilschnitt durch eine weitere Ausführungsform der Erfindung mit einer
weiteren Ausgestaltung einer Lagereinrichtung.
[0017] Gemäß Fig.1 ist ein Anker 1 in einem aus Kunststoff bestehenden Spulenkörper 2 dadurch
gehalten, daß am Anker 1 ballig ausgebildete und sich vom Anker 1 weg erstreckende
Lagerrasten 1a und 1b in entsprechende Lagermulden 2a und 2b eingreifen, welche in
den Spulenkörper 2 eingeformt sind. Auf diese Weise ist der Anker 1, der an seinen
freien Enden 11 und 11' Kontaktflächen 1c, 1d und 1c', ld' aufweist, um eine Achse
x (Fig. 2) schwenkbeweglich gelagert, so daß die Kontaktflächen mit nicht dargestellten
Gegenkontakten zusammenwirken können. Der Spulenkörper 2 ist im Querschnitt rechteckig
und besitzt in seinem Mittelbereich einen Hohlraum 12, der sich von der Stirnseite
13 des Spulenkörpers 2 durch diesen hindurch bis zur gegenüberliegenden Stirnseite
13' erstreckt und in den der Anker 1 eingesetzt ist.
[0018] Der Ankerquerschnitt ist bei allen dargestellten Ausführungsformen, jedoch nicht
notwendigerweise, rechteckig und ist von linken und rechten Seitenwänden 17, 18 sowie
von unteren und oberen Wänden 9 begrenzt. Den Wänden 17, 18, 9 des Ankers 1 sind die
inneren Seiten der linken und rechten Seitenwände 2e, 2k sowie der oberen und unteren
Seitenwände 2f des Spulenkörpers 2 zugewandt. Die Wände 2e, 2k und 2f umschließen
im Spulenkörper den Hohlraum 12, und ihre Enden sind als die Stirnseiten 13 und 13'
definierende Spulenkörperflansche ausgebildet.
[0019] Von der oberen und der unteren Wand 2f erstreckt sich je eine Rippe 2c, 2d in den
Hohlraum 12. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist die Rippe 2c relativ zur Gesamtbreite
der oberen Wand 2f schmal ausgebildet. Das gleiche gilt für die Rippe 2d, in der ebenso
wie in der Rippe 2c die Lagermulden 2b bzw. 2a eingeformt sind. Die Außenseiten der
oberen und-der unteren Wand 2f weisen muldenförmige Vertiefungen 2g auf, wobei sich
die Wandstärke der oberen und unteren Wände 2f zum Mittelbereich hinverjüngt, wo die
Rippen 2d und 2c ausgebildet sind. Durch die Ausbildung der Vertiefungen 2g wird erreicht,
daß auch dann eine gewisse Elastizität der Wände 2f noch gegeben ist, wenn für den
Spulenkörper ein relativ hartelastischer Kunststoff gewählt wird. Diese Elastizität
ist für das Einsetzen des Ankers 1 in den Hohlraum 12, also das Einführen der Lagerrasten
1a, -1b in die Lagermulden 2a und 2b,erforderlich. Zur Erleichterung des Einsetzvorgangs
ist die Höhe der Rippen 2c und 2d längs des Hohlraums 12, nicht gleichmäßig, sondern
verjüngt sich von dessen Mitte zu den Stirnwänden 13. Dabei können die Rippen 2c,
2d bereits vor Erreichen der Stirnwände auf das normale Wandmaß auslaufen.
[0020] Die vom Mittelbereich 15 des Ankers 1 we
gverlaufenden Arme 16 und 16' verjüngen sich ebenfalls zu deren Enden hin. Der Mittelbereich
15 weist die ballig ausgebildeten Lagerrasten 1a und 1b auf, welche sich bei dieser
Ausführungsform über die gesamte Breite b des Ankers 1 von der linken Seitenwand 17
bis zu der rechten Seitenwand 18 erstrecken. Diese Lagerrasten 1a und 1b sind als
zur Schwenkachse x zylindrisch verlaufende Erhebungen einfach herstellbar und robust,
so daß hier keine Gefahr eines Abbrechens wie bei Ankerzapfen besteht. Bei der teilzylindrischen
Ausbildung der Lagerrasten 1a, 1b gemäß Fig. 1 und Fig. 2 fällt die Zylinderachse
mit der Schwenkachse x zusammen. Eine komplementäre teilzylindrische Ausbildung weisen
die Lagermulden 2a, 2b auf, die mit Hilfe eines entsprechenden Stempels herstellbar
sind. Dabei ist zu beachten, daß beim Entfernen des Stempels oder Einschubes aus dem
Hohlraum 12 eine ähnliche Rastwirkung durch die Elastizität der Wände 2f auftritt
wie beim Einsetzen des Ankers 1 in den Hohlraum 12 durch das Einführen der Lagerrasten
1a, 1b in die Lagermulden 2a, 2b. Die Ankerlagerung gemäß Fig. 1 und 2 aus sich gegenüberliegenden
Wölbungen oder Lagerrasten 1a, 1b am Anker 1 und dazu passenden Einformungen bzw.
Lagermulden 2a, 2b im Inneren des Spulenkörpers 2 ist lose toleriert, damit der Anker
1 mindestens zwei begrenzte Freiheitsgrade besitzt. Dabei besteht der eine begrenzte
Freiheitsgrad in Drehrichtung um die Schwenkachse x und der andere in Kipprichtung
um die Achse y (Fig. 1),welche quer zu der Schwenkachse x verläuft.
[0021] Sowohl die Wölbungen der Lagerrasten 1a und 1b als auch die Einformungen 2a und 2b
sind formgebunden und somit präzise herstellbar. Damit bei der Herstellung des Spulenkörpers
2 eine Entfernung des Formst empels oder des Einschubes, der die Einformungen 2a und
2b bewirkt, zerstörungsfrei möglich ist, müssen die Wände 2f entsprechend federnd
nachgeben. Aus diesem Grunde sind die Rippen 2c und 2d nicht nur relativ schmal sondern
auch mittig angeordnet, wo die Federung am größten ist. Außerdem gewähren die mittig
angeordneten Rippen 2c und 2d mit einer möglichen Pendelbewegung des Ankers 1 den
begrenzten Freiheitsgrad in der y-Kipprichtung, wodurch ein Toleranzausgleich während
einer Kontaktgabe der Ankerenden 11, 11' mit den nicht dargestellten Gegenkontakten
erreicht wird.
[0022] Da die Relaisspule 5 mit unterschiedlicher mechanischer Spannung gewickelt wird und
außerdem Temperaturschwankungen auftreten, muß dafür gesorgt werden, daß sich der
dabei veränderliche Druck nicht auf die aus Lagerrasten 1a und 1b und Lagermulden
2a und 2b gebildeten Lagereinrichtungen überträgt. Aus diesem Grunde sind die Außenseiten
der lagertragenden Wände 2f des Spulenkörpers 2 durch die Vertiefungen 2g gegenüber
der Spulenwicklung 5 freigelegt.
[0023] In Fig. 3 und Fig. 4 ist eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Relais
dargestellt, das zentralsymmetrisch aufgebaut ist, wobei die Bezugszeichen auch für
die unbezeichneten, jeweils symmetrisch angeordneten Teile gelten. Diese Ausführungsform
zeigt ein bistabiles gepoltes Relais mit mindestens einem Dauermagnet 6, der vorzugsweise
aus einem elektrisch isolierenden und zu einem Getter aktivierbaren Ferrit besteht
und an dem Polschuhe 3 und 3' anliegen. An den Polschuhen befinden sich federnd befestigte
Gegenkontakte 4 und 4' aus abbrandfestem Stoff, z.B. Wolfram oder Silber-Cadmiumoxyd,
die während des Schaltvorgangs als Vor- bzw. Nachkontakt dienen, sowie ein edelmetallischer
Hauptkontakt,der beispielsweise aus einer galvanischen Silberauflage auf den Polschuhen
3, 3' besteht und ein im wesentlichen spannungsfreies Schalten und Führen des Laststromes
gestattet, der dabei vom einen zum anderen Ankerende fließt. Eine genauere Erläuterung
der Wirkung dieser Kontakte ist in der EP-A 13 991 beschrieben. Daraus ist auch erkennbar,
daß die Ankerenden mit flächenhaften Kontakten mit den gegenüberliegenden Festkontakten
zumindest in eine Linienberührung treten, was durch das toleranzausgleichende Spiel
in der Ankerlagerung gewährleistet ist. Natürlich darf das Lagerspiel auch nicht zu
groß sein, weil sonst die Ansprechwerte des Relais zu weit streuen würden. Der so
angeordnete Anker übernimmt die Funktion eines Brückenkontakts mit Doppelunterbrechung
des Lastkreises.
[0024] Wie aus Fig. 3 ferner ersichtlich, besitzt der Anker 1 zwei Ankerarme 16a, 16a',
die nicht symmetrisch sondern quer zur Ankerlängsachse etwas verschoben zusammengesetzt
erscheinen. Durch diese Verschiebung entstehen an Unter-und Oberseite des Ankers 1
Lagerschultern 19a, 19b als Lagerflächen. Den Lagerschultern 19a, 19b gegenüberliegend
sind komplementär geformte Gegenlagerschultern 20a, 20b in den Rippen 2'c, 2'd ausgebildet.
Dabei sind die Rippen 2'c, 2'd ähnlich wie die Rippen 2c, 2d von Fig. 1 vom Mittelbereich
des Spulenkörpers zu dessen Enden verjüngt, doch bei der Ausführungsform gemäß Fig.
3 entsprechend der zentralsymmetrischen Ausbildung jeweils nur auf einer Seite vorgesehen.
Bei der Darstellung gemäß Fig. 3 ist der Steg 2'd auf der rechten Seite ausgebildet,
so daß der Ankerarm 16a auf der linken Seite durch seine Versetzung mit seiner unteren
Fläche parallel zur Achse des Hohlraums 12 von der Gegenlagerschulter 20b bis zu dem
freien Ende 11 des Ankerarms 16a verläuft, wo die Kontaktfläche 1c mit dem federnden
Gegenkontakt 4' zusammenwirkt. In gleicher Weise ist an der oberen Wand 2'f die Rippe
2'c mit der Gegenlagerschulter 20a ausgebildet, welche mit der Lagerschulter 19a des
Ankers 1 zusammenwirkt, wobei die obere Fläche des Ankerarms 16'a in der in Fig. 3
gezeigten Stellung parallel zur Achse des Hohlraums 12 zu dem Ankerende 11' führt,
wo die Kontaktfläche 1'c mit dem federnden Gegenkontakt 4 zusammenwirkt.
[0025] Auch bei dieser Ausführungsform sind die Lagerschultern 19a und 19b teilzylindrisch
geformt, wobei die Zylinderachse mit der Schwenkachse x zusammenfällt. Das gleiche
gilt für die entsprechend geformten Gegenlagerschultern 20a und 20b, die von den Rippen
2'c und 2'd gebildet werden. Die Bogenlänge des Zylindersegments ist so groß, daß
der Anker auch dann, wenn er in seiner Mittelstellung beim Umschaltvorgang zwischen
zwei Kontakten steht, im Falle einer Erschütterung nicht von den Gegenlagerschultern
abheben kann, sondern dort sicher gelagert ist. Dies bedeutet, daß der Anker 1 bei
der Montage mit seinen als Lagerrasten wirkenden Lagerschultern ebenfalls in den Gegenlagerschultern
einrastet.
[0026] Die Ankerarme 16a, 16'a reichen bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 jeweils in einen
Kontaktraum 21, der von einander gegenüberliegenden Polschuhen 3, 3' und einem Dauermagnet
6 umschlossen ist. In den Polschuhen 3, 3' sind die federnden Gegenkontakte 4 und
4' so nebeneinander angeordnet, daß sie einer Kontaktfläche 1c, 1d des Ankers gegenüberstehen.
Durch die Kontakträume 21 wird der Hohlraum 12 abgeschlossen, der bei Bedarf mit einem
Schutzgas gefüllt werden kann.
[0027] Von den Stirnflächen 13, 13' erstrecken sich Stützwände 22 weg, welche sowohl als
Schutzwände den Dauermagnet 6 und die Polschuhe 3, 3' sowie die Kontakte 4, 4' umgeben,
als auch ein Relaisgehäuse 23 stirnseitig abstützen, wobei der obere Teil des Gehäuses
23 von den Flanschen des Spulenkörpers 2 gestützt ist. Die Stützwände 22 sind bei
der Ausführungsform gemäß Fig. 3 einstückig an den Spulenkörper 2 angeformt.
[0028] In Fig. 5 bis 7 ist eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Relais mit
jeweils zwei Schaltkreisen und somit zwei Ankern 1', 1" dargestellt. Um ein synchrones
Schalten der beiden Anker 1', 1" zu bewirken, sind diese an einem aus Isolierstoff
bestehenden Lagerteil 7 angelenkt, dessen Lagerstelle gemäß den vorhergehenden Beispielen
ausgebildet ist. Zu diesem Zweck sind am Lagerteil 7 Zapfen 7a, 7b und 7c angeformt,
die sich in entsprechende Vertiefungen 1'a, 1'b und 1'c in den beiden Ankern 1', 1"
erstrecken. Bei dieser Ausführungsform ist es erforderlich, daß zwischen den Vertiefungen
1'a, 1'c und den Zapfen 7a, 7c ein wesentlich größeres Lagerspiel vorhanden ist als
zwischen der Vertiefung 1'b und dem eigentlichen Lagerzapfen 7b. Im wesentlichen genügen
zwei solche Verbindungen, doch erhöhen drei solche Verbindungen die mechanische Lebensdauer.
[0029] Wie aus Fig. 6 ersichtlich sind die beiden Anker 1', 1" in ihrer äußeren Kontur dem
Lagerteil 7 entsprechend ausgebildet, so daß die beiden Anker 1', 1" und das Lagerteil
7 in zusammengesetzter Form wie ein homogener Anker aussehen. An den Außenseiten 17'
des Ankers 1' und 18' des Ankers 1" sind Lagerflächen 24 ausgebildet, welche in Verbindung
mit den Innenflächen der Spulenkörperwände 2'e, 2'h die Anker 1', 1" und das Lagerteil
7 zusammendrücken. Derartige seitliche Kipplagerflächen sind bei zusammengesetzten
Ankern besonders zweckmäßig.
[0030] Bei einer weiteren Ausführungsform können diese Gegenlagerflächen in Form von entsprechend
geformten Mulden ausgebildet sein und ebenfalls eine entsprechende Rastverbindung
für die Kipplager bilden, wie dies für die Schwenklager vorgesehen ist.
[0031] Gemäß Fig. 7 sind auch bei dieser Ausführungsform zur Erhöhung der Elastizität und
Vermeidung einer Druckeinwirkung der Wicklung auf das Lager Vertiefungen 2h in der
oberen und der unteren Wand 2'f des Spulenkörpers 2 auf deren Außenseite zur Wicklung
hin eingeformt, die hier im Querschnitt rechteckig ausgebildet sind.
[0032] In einer weiteren Ausführungsform gemäß Fig. 8 bis 11 ist ein Relais gezeigt, das
ebenfalls in jeder Schaltstellung zwei Schaltkreise schließen kann. Dabei sind, wie
Fig. 9 und 11 zeigen, die beiden Anker 10, 10' seitlich mit einem einem aus zwei Teilen
7', 7" bestehenden Lagerelement 7 über angeformte Zapfen 7'a, 7'b, die in entsprechenden
Bohrungen 10a, 10a' eingreifen, mit toleranzausgleichendem Spiel gekoppelt. Das Lagerteil
7
1 besitzt gegenüberliegende Wölbungen 7'c, die als Lagerrasten wirken, mit einem Steg
7'd verbunden sind und in den als Lagermulden 2a ausgebildeten Einformungen im Inneren
des Spulenkörpers 2 den gesamten Anker 10, 10' lagern.
[0033] Durch das Lagerspiel zwischen den Lagerzapfen 7'a und 7'b und den entsprechenden
Bohrungen 10a und 10a' in den beiden Ankern 10, 10' sind begrenzte, toleranzausgleichende
Freiheitsgrade sowohl der beiden Anker zueinander als auch gegenüber den jeweiligen
Festkontakten 3a, 3a', 3b, 3b' gegeben. Dadurch erreicht man eine weitgehend synchrone
Kontaktbetätigung in beiden Schaltkreisen und ausgeglichene Kontaktkräfte beiderseits
des Ankers.
[0034] Diese Art des Brückenkontakts hat gegenüber den vorher beschriebenen noch den Vorteil,
daß die Kontaktbrücke senkrecht zu den magnetischen Flüssen verläuft, so daß eine
magnetische Ausblaswirkung auf einen während des Schaltvorgangs auftretenden Lichtbogen
erfolgt.
[0035] Da bei stromführenden Teilen auch auf Luft- und Kriechstrecken zu achten ist, werden
die Lagerteile 7', 7" mit zweiteilig dazwischen befindlichen, schräg verlaufenden
Flächen 7'e (Fig. 11) zusammengesetzt, so daß der Anker insgesamt im wesentlichen
aus vier Teilen gebildet wird, nämlich dem linken Anker 10, dem rechten Anker 10'
und den beiden Lagerteilen 7', 7", die die Anker klammerartig durch die Zapfen 7'a,
7'b zusammenahlten.
[0036] Die oben beschriebenen als Lagerrasten dienenden Wölbungen 7'c sind an beiden Lagerteilen
7', 7" ausgebildet. Darüberhinaus kann jedes Lagerteil 7', 7" wie bei der Ausführungsform
nach Fig. 6 ebenfalls Lagerflächen 24' aufweisen, so daß gleichzeitig mit einer Kipplagerung
eine feste Verklammerung der beiden Anker 10, 10' durch den von den als Gegenlager
wirkenden Seitenwänden auf die Lagerflächen 24' wirkenden Druck erreicht wird, der
je nach Konstruktion und Wicklung auf Null reduziert werden kann.
[0037] Die Teile 7', 7" des Lagerelements 7 können aus einem anderen Material als der Anker
selbst bestehen, so daß der Anker äußerst einfach herstellbar ist und nahezu alle
funktionellen Formgebungen auf das Lagerelement 7 konzentriert sein können.
[0038] Eine weitere Ausführungsform ist in Fig. 12 dargestellt, wonach ein Lagerstift 8
aus isolierendem Stoff vorgesehen ist, der sich in Bohrungen 10b, 10b' der durch einen
Steg 2m voneinander getrennten Anker 10,10' erstreckt. Die beiden Anker ziehen sich
magnetisch an, so daß eine Positionierung in einer Richtung durch Magnetkräfte erfolgt.
Eine Begrenzung der Schwenkrichtung ergibt sich durch den kleinsten Abstand zwischen
den Ankern 10 und 10' und den Seitenwänden 2f' des Spulenkörpers. Der Stift 8 kann
dabei in einem Anker 10' im Preßsitz und im anderen Anker 10 mit losen Spiel gelagert
sein.
1. Elektromagnetisches Relais mit einem eine Spule (5) tragenden Spulenkörper (2),
der einen in seiner Längsachse (y) verlaufenden Hohlraum (12) aufweist, einem in dem
Hohlraum schwenkbar gelagerten Anker (1) und einem von dem Anker betätigten Kontaktsystem,
dadurch gekennzeichnet , daß der Anker (1) ein Paar von ersten gekrümmten Lagerflächen
(1a, 1b) aufweist und in dem Hohlraum (12) des Spulenkörpers (2) ein Paar von zweiten,
einander gegenüberliegenden gekrümmten Lagerflächen (2a, 2b) vorgesehen ist, die zusammen
mit den ersten Lagerflächen den Anker (1) um eine quer zur Längsachse (y) des Spulenkörpers
verlaufende Achse (x) schwenkbar lagern.
2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Anker (1) dritte Lagerflächen
(24) aufweist, die zusammen mit von gegenüberliegenden Seitenwänden (2e, 2k) des Hohlraums
(12) gebildeten vierten Lagerflächen den Anker (1) in Kipprichtung um die Längsachse
(y) des Spulenkörpers (2) stützen.
3. Relais nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Krümmungsmittelpunkt
der ersten und zweiten Lagerflächen (1a, 1b, 2a, 2b) auf der
4. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß die ersten
und zweiten Lagerflächen als Lagerschultern (19a, 19b, 20a, 20b) ausgebildet sind,
die derart einander gegenüber angeordnet sind, daß sie eine Verschiebung des Ankers
(1) in beiden Richtungen längs der Spulenkörper-Längsachse (y) begrenzen.
5. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß die ersten
Lagerflächen (1'a, 1'b; 7c, 7'c) an einem mit dem Anker (1', 1"; 10, 10') verbundenen
Lagerelement (7; 7', 7"; 8) vorgesehen sind.
6. Relais nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Anker und das Lagerelement
jeweils aus zwei Teilen (10, 10'; 7', 7") bestehen und jeder Teil des Lagerelements
Halteeinrichtungen (7'a, 7'b) zur Aufnahme des entsprechenden Ankerteils mit Spiel
aufweist.
7. Relais nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Anker aus zwei an entgegengesetzten
Seiten des Lagerelements (7) angeordneten
8. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß die die zweiten
Lagerflächen (2a, 2b; 20a, 20b) bildenden Spulenkörperwände (2g) elastisch sind, so
daß sich der Anker (1) in den Hohlraum (12) durch Einrasten mit losem Spiel zwischen
den ersten und zweiten Lagerflächen einsetzen läßt.
9. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß die zweiten
Lagerflächen (2a, 2b; 20a, 20b) von Rippen (2c, 2d) gebildet sind, die von entgegengesetzten
Wänden (2f) des Hohlraums (12) nach innen ragen.
10. Relais nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Rippen (2c, 2d) in der
durch die Schwenkbewegung des Ankers (1) gebildeten Ebene in Längsrichtung des Hohlraums
(12) verlaufen.
11. Relais nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Rippen (2c, 2d) eine
von der Mitte des Spulenkörpers (2) zu dessen Enden hin abnehmende Höhe aufweisen.
12. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet , daß der Spulenkörper
(2) in den Außenflächen von die Spule (5) tragenden Wänden (2f) Vertiefungen (2g)
aufweist.
13. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet , daß der Anker
zwei Teile (10, 10') aufweist und die ersten Lagerflächen an einem zwischen den inneren
Enden der Ankerteile angeordneten Lagerelement (8) ausgebildet sind.
14. Relais nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß das Lagerelement als Stift
(8) ausgebildet ist, der einen Steg (2m) im Spulenkörper (2) durchsetzt und die inneren
Enden der Ankerteile (10, 10') in Form einer Steckverbindung miteinander verbindet.