Elektromagnetisches Relais und Verfahren zu dessen Herstellung

Abstract

 Es ist bekannt, bei elektromagnetischen Relais die Kraft-­Weg-Charakteristik dadurch zu messen, daß mit einem spit­zen Meßtaster gegen den Anker gedrückt wird. Dabei beein­trächtigen Positionsfehler der Spitze des Meßtasters die Meßgenauigkeit.
Um eine genaue Messung der Kraft-Weg-Charakteristik ohne großen Positionierungsaufwand vornehmen zu können, wird am Anker (4) ein erhabener Meßpunkt (11) vorgesehen, der an dem Niet (12) zur Befestigung der Kontaktfeder (6) an­geformt sein kann. An diesem erhabenen Meßpunkt (11) kann mit einem Flachtaster (10) gemessen werden, ohne daß die­ser mit seiner Achse genau positioniert werden muß.
Derartige Relais erlauben insbesondere in der Großserienfer­tigung eine einfache Kontrolle der Kennwerte.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais mit einer Spule, einem winkelförmigen Joch, dessen erster Schenkel mit einem Ende eines Spulenkerns gekoppelt ist und dessen zweiter Schenkel eine Lagerkante für einen flachen, mit dem anderen En­de des Spulenkerns einen Arbeitsluftspalt bildenden Anker bil­det, und mit einer mit dem Anker mittelbar oder unmittelbar ge­koppelten, mit mindestens einem Gegenkontaktelement zusammen­wirkenden Kontaktfeder. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Relais.

[0002] Ein Relais der obengenannten Art ist beispielsweise in dem DE-GM 82 35 283 beschrieben. Bei diesem Relais dient die auf dem Anker befestigte Kontaktfeder gleichzeitig zur Lagerung des Ankers und zu dessen Rückstellung in die Ruhelage. Ein wesent­liches Qualitätsmerkmal eines solchen Relais besteht darin, daß die Kraft-Weg-Charakteristik des Ankers beim Anziehen in einem vorgegebenen Bereich liegt. Um diese Kraft-Weg-Charakteristik in der Fertigung zu messen, ist es üblich, den Anker mit einem Meßtaster anzudrücken und dabei den Kraftverlauf zu messen. Um aber bei dieser Messung jeweils vergleichbare Werte zu erhal­ten, muß der Meßtaster immer im gleichen vorbestimmten Abstand von der Lagerstelle am Anker angreifen. Bisher werden für die­sen Zweck Meßtaster mit einer Prüfspitze verwendet, die auf der Oberfläche der Kontaktfeder bzw. des Ankers oder auch auf der flachen Oberfläche einer Nietwarze angreifen. Dabei ist eine sehr genaue Positionierung der Meßspitze gegenüber der Ankerla­gerung erforderlich, was in der Großserienfertigung nur mit er­heblichem Aufwand möglich ist.

[0003] Aufgabe der Erfindung ist es, ein Relais der eingangs genannten Art so zugestalten, daß eine genaue Abtastung am Anker auf ein­fache Weise und ohne aufwendige Positioniervorgänge möglich ist. Außerdem soll ein Verfahren zur möglichst einfachen Her­stellung eines derartigen Relais angegeben werden.

[0004] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der An­ker auf seiner vom Spulenkern abgewandten Außenseite einen Vor­sprung aufweist, dessen Oberfläche punktförmig zuläuft und an ihrer erhabensten Stelle einen in vorgegebenem Abstand von der Lagerkante liegenden Meßpunkt bildet.

[0005] Bei dem erfindungsgemäßen Relais wird also im Relais selbst konstruktiv ein Meßpunkt vorgesehen, der von vornherein den richtigen Abstand von der Lagerstelle besitzt und bei der Ab­tastung zwangsläufig erfaßt wird. Zur Abtastung ist in diesem Fall dann auch kein Meßtaster mit einem spitzen Ende erforder­lich, vielmehr kann ein Meßtaster mit einem flachen Ende ver­wendet werden, dessen Positionierung nicht in das Meßergebis eingeht und somit auch keine hohe Genauigkeit erfordert. Insbe­sondere für die Fertigung eines derartigen Relais in einer Großserie kann auf diese Weise mit einem einfachen Meßschritt schnell und zuverlässig ermittelt werden, ob der Kraft-Weg-Ver­lauf des Ankers im geforderten Bereich liegt.

[0006] Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel nä­her erläutert. Es zeigt

FIG 1 eine Teildarstellung eines elektromagnetischen Relais mit auf dem Anker angebrachtem Meßpunkt,

FIG 2 eine ausschnittsweise Darstellung des Ankers aus FIG 1 mit einem Prägewerkzeug zur Herstellung des Meßpunktes.

[0007] In FIG 1 ist ein elektromagnetisches Relais dargestellt, wobei nur die wesentlichen Elemente des Magnetkreises und des Kon­taktsystems gezeigt und verschiedene Einzelheiten, wie Spule, Grundkörper und dergleichen, weggelassen sind. Soweit zusätzli­che Einzelheiten zum Verständnis erforderlich wären, könnten sie etwa dem eingangs genannten DE-GM 82 35 283 entnommen wer­den.

[0008] Das Relais besitzt einen Spulenkern 1, der mit einem Ende an den ersten Schenkel 2a eines winkelförmigen Joches 2 angekop­pelt ist und am anderen Ende eine Polplatte 3 aufweist. Am freien Ende 2a des Joches 2 ist ein flacher Anker 4 gelagert, der mit der Polplatte 3 einen Arbeitsluftspalt 5 bildet. Eine im wesentlichen winkelförmige Kontaktfeder 6 ist mit einem Schenkel 6a auf der Außenseite des Ankers 4 befestigt, während sie mit ihrem zweiten Schenkel 6b auf dem Joch 2 befestigt ist und damit gleichzeitig zur Halterung und Rückstellung des An­kers 4 dient. Mit dem freien Ende 6c ist die Kontaktfeder zwi­schen zwei Gegenkontaktelementen 7 und 8 umschaltbar. Diese Bauform ist grundsätzlich bekannt.

[0009] Um bei der Fertigung den Kraft-Weg-Verlauf am Anker messen zu können, wird das Relais mit einer Spannvorrichtung 9 gehalten, während ein Meßtaster 10 gegen den Anker 4 drückt. Der Meßta­ster 10 besitzt ein flaches Ende 10a, mit welchem er gegen ei­nen erhabenen Meßpunkt 11 drückt, der seinerseits auf einer Nietwarze 12 des Ankers ausgebildet ist. Zweckmäßigerweise dient diese Nietwarze 12 gleichzeitig zur Befestigung des Kon­taktfederschenkels 6a auf dem Anker. Der erhabene Meßpunkt 11 ist in FIG 1 nur schematisch gezeigt. Er kann durch die ver­schiedensten Formen des Niets 12 oder eines sonstigen Vor­sprungs am Anker gebildet sein. Es kommt lediglich darauf an, daß der erhabenste Punkt den richtigen Abstand ª von der La­gerachse 14 des Ankers besitzt. Ein Achsenversatz des Meßta­sters 10 mit seiner Längsachse 13 gegenüber dem Meßpunkt 11 spielt dabei keine Rolle, solange der Meßtaster mit seinem Flachende 10a den Meßpunkt 11 irgendwie erfaßt. Die Lagestreu­ungen des Relais über die Spannvorrichtung 9 zum Meßtaster wer­den allein von dem Flachende des Meßtasters aufgenommen.

[0010] Die Form des Meßpunktes 11 kann beliebig sein, beispielsweise spitz zulaufend oder kalottenförmig abgerundet. Ein einfaches Herstellverfahren für einen solchen Meßpunkt sei anhand von FIG 2 kurz erläutert. FIG 2 zeigt einen Detailausschnitt des Ankers 4 aus FIG 1, auf welchem der Federabschnitt 6a aufliegt. Aus dem Anker ist ein nach oben vorstehender Nietzapfen 16 heraus­geprägt, auf welchen die Feder 6 mit der Ausnehmung 17 aufge­steckt ist. Mit einem Nietwerkzeug 18 wird nun von oben die ge­strichelt eingezeichnete Kontur 16ʹ des Nietzapfens so ver­formt, daß eine zentrische Nietwarze 19 mit einer kalottenför­migen Oberfläche entsteht, die von einem ringförmigen Nietwulst 20 umgeben ist. Der erhabenste Punkt 24 bildet den Meßpunkt. Für diese Ausformung ist das Auflagewerkzeug 21 mit einem Zen­trier- und Prägezapfen 22 versehen, der in die Präge-Ausnehmung 23 des Ankers 4 eingreift.

[0011] Die zentrische Kalottenoberfläche der Nietwarze 19 könnte auch bereits bei der Ankerherstellung an dem Nietzapfen 16 angeformt werden. In diesem Fall bräuchte mit dem Nietstempel 18 ledig­lich eine ringförmige Deformation zur Erzeugung der Nietwulst 20 vorgenommen zu werden.

[0012] Durch diese Art der Ausprägung eines Nietzapfens und dessen De­formation in einen zentrischen Teil mit vorstehendem Meßpunkt und eine ringförmige Nietwulst ergibt sich einerseits ein durch Formschluß realisierbarer Nietfestsitz zur spannungsfreien Hal­terung der Feder. Andererseits wird auf diese Weise ohne zu­sätzlichen Arbeitsgang der erhabene Meßpunkt mit den oben be­reits geschilderten Vorteilen erhalten.

Ansprüche

1. Elektromagnetisches Relais mit einer Spule, einem winkelför­migen Joch (2), dessen erster Schenkel (2a) mit einem Ende ei­nes Spulenkerns (1) gekoppelt ist und dessen zweiter Schenkel (2b) eine Lagerkante für einen flachen, mit dem anderen Ende (3) des Spulenkerns einen Arbeitsluftspalt (5) bildenden Anker (4) bildet, und mit einer mit dem Anker mittelbar oder unmit­telbar gekoppelten, mit mindestens einem Gegenkontaktelement (7, 8) zusammenwirkenden Kontaktfeder (6), dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (4) auf seiner vom Spulenkern (1) abgewandten Außenseite einen Vorsprung (12; 16) aufweist, dessen Oberfläche punktförmig zuläuft und an ihrer erhabensten Stelle einen in vorgegebenem Abstand von der Lager­achse (14) des Ankers liegenden Meßpunkt (11; 24) bildet.

2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß der Vorsprung (12; 16) durch eine Niet­warze gebildet ist.

3. Relais nach Anspruch 2, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Nietwarze (12, 16) zugleich zur Be­festigung der Kontaktfeder (6) auf dem Anker (4) dient.

4. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (12; 16) aus dem Material des Ankers (4) geprägt ist.

5. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e ich net, daß der Vorsprung (16) eine ka­lottenförmig gerundete Oberfläche (19) aufweist.

6. Verfahren zur Herstellung eines Relais nach einem der An­sprüche 1 bis 5, wobei aus dem Material des Ankers ein Nietzap­fen (16) herausgeprägt, die Kontaktfeder mit einer Ausnehmung (23) über den Nietzapfen gelegt und der Nietzapfen über der Kontaktfeder zu einer Nietwarze verformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Nietzapfen (16) im Mit­tenbereich zu einer Nietwarze (19) mit erhabenem Meßpunkt (24) und im Randbereich zu einer ringförmigen Nietwulst (20) ver­formt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Nietwarze (19) und die Nietwulst (20) nach dem Aufbringen der Kontaktfeder in einem Arbeitsgang ausgeformt werden.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekenn­zeichnet, daß der erhabene Meßpunkt (24) bereits bei der Ausprägung des Nietzapfens (16) ausgeformt wird und daß nach dem Aufbringen der Kontaktfeder lediglich der Randbereich des Nietzapfens (16) zu der Nietwulst (20) verformt wird.

Zeichnung