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(11) | EP 0 524 171 B1 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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| (54) |
ELEKTROMAGNETISCHES RELAIS UND VERFAHREN ZU DESSEN HERSTELLUNG ELECTROMAGNETIC RELAY AND PROCESS FOR MANUFACTURING IT RELAIS ELECTROMAGNETIQUE ET SON PROCEDE DE PRODUCTION |
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais mit folgenden Merkmalen:
- Ein Gehäuse besitzt eine Kappe mit einer im wesentlichen geschlossenen Oberseite, geschlossenen Seitenwänden und einer offenen, durch ein Bodenteil verschließbaren Bodenseite,
- in dem Gehäuse sind ein Kontaktsystem mit herausgeführten Kontaktanschlußelementen sowie ein Magnetsystem angeordnet, dessen Spule benachbart zur geschlossenen Oberseite der Kappe liegt, und
- die Wicklungsenden der Spule sind jeweils mit in einem Spulenkörper verankerten Stützelementen verbunden, welche ihrerseits elektrisch leitend mit durch die Bodenseite herausgeführten Spulenanschlußelementen verbunden sind.
[0002] Ein Relais mit dem genannten Aufbau ist beispielsweise aus der DE-A-38 35 105 bekannt. Durch die dort vorgesehene Anordnung der Spule oberhalb des Kontaktsystems im geschlossenen oberen Bereich des Gehäuses wird ein schmaler Aufbau erreicht. Durch die Anordnung der Kontaktelemente in der Nähe der Anschlußseite im unteren Teil des Gehäuses werden auch kurze elektrische Verbindungen zwischen den Kontakten und den Zugehörigen Anschlußstiften gewährleistet, was nicht nur eine Ersparnis an Material und Bearbeitungsschritten ermöglicht, sondern auch Vorteile hinsichtlich der Wärmeableitung und der Isolierung zwischen den Kontaktelementen und dem Magnetsystem bringt. Deshalb wird diese Bauform bevorzugt für Starkstrom- und Netzrelais eingesetzt.
[0003] Durch die Anordnung der Spule im oberen Bereich des Gehäuses ist es allerdings erforderlich, die Spulenanschlußelemente über eine verhältnismäßig lange Strecke bis zur Anschlußseite des Relais zu führen, wobei aber die Isolierung zu den Eisenkreisteilen des Magnetsystems und zu den Kontaktelementen gewährleistet werden muß. Insbesondere beim Einsatz des Relais an höheren Spannungen erfordert diese Isolierung, entweder in Form entsprechender Ansätze des Spulenkörpers oder in Form zusätzlicher Isolierteile, einen nicht unbeachtlichen Raum im Gehäuse.
[0004] Aufgabe der Erfindung ist es, ein Relais der eingangs genannten Art sowie ein Herstellverfahren für dieses Relais anzugeben, bei dem unter Beibehaltung des grundsätzlichen Aufbaus eine einfache und platzsparende Verbindung von den Wicklungsenden der Spule zur Anschlußseite des Relais ermöglicht wird. Insbesondere soll dabei die Isolation zwischen Spulenanschlußelementen und Magnetkreis sowie Kontaktelementen ohne zusätzlichen Raumbedarf sichergestellt werden.
[0005] Zur Lösung dieser Aufgabe besitzt ein erfindungsgemäßes Relais die folgenden zusätzlichen Merkmale:
- Die Spulenanschlußelemente sind jeweils in einer Seitenwand der Kappe isoliert von der Bodenseite bis in den Bereich der Oberseite der Kappe geführt und münden in einer nach außen offenen Vertiefung der Kappenoberseite,
- die Stützelemente des Spulenkörpers sind in Stecköffnungen zur Kappenoberseite geführt und münden ebenfalls jeweils in einer der Vertiefungen und
- in jeder Vertiefung ist das jeweilige Ende eines Stützelementes mit dem Ende eines Spulenanschlußelementes leitend verbunden.
[0006] Bei dem erfindungsgemäßen Relais sind also die Spulenanschlußelemente isoliert unmittelbar in der Wand der Kappe geführt, vorzugsweise eingebettet. Dadurch ist innerhalb des Gehäuseraumes weder Platz für diese Spulenanschlußelemente selbst noch für zusätzliche Isolierwände erforderlich. Der Raumbedarf ist somit allein durch die Ausdehnung des Magnetsystems und des Kontaktsystems bestimmt. Die leitende Verbindung zwischen den Enden des jeweiligen Stützelementes und des zugehörigen Spulenanschlußelementes kann grundsätzlich auf verschiedene Weise mit üblichen Verfahren hergestellt werden. In Betracht kommen dabei Schweißverbindungen oder Lötverbindungen, wenn die Konstruktion so gestaltet werden kann, daß die zu verbindenden Enden für Schweißelektroden oder für Lötvorrichtungen zugänglich sind und gegebenenfalls auch die Beständigkeit gegen die Löttemperatur in der Umgebung der Lötstelle gewährleistet ist. Besonders vorteilhaft ist jedoch eine Verbindung mittels eines Leitklebstoffes, der in die jeweilige Vertiefung eingebracht wird und bei relativ niedriger Temperatur aushärtet. Um die Isolation der Verbindungsstelle nach außen zu gewährleisten, wird vorzugsweise auf die Verbindungsstelle bzw. auf den Leitklebstoff eine Isolierstoffschicht aufgebracht, die die Vertiefung nach außen abschließt.
[0007] Ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung des Relais besteht im wesentlichen aus folgenden Schritten:
- Die Kappe wird mit den in mindestens einer Seitenwand eingebetteten Spulenanschlußelementen, mit Vertiefungen an der Kappenoberseite im Bereich der Enden der Spulenanschlußelemente und mit Stecköffnungen im Bereich der Vertiefungen ausgeformt,
- in die offene Kappe werden das Magnetsystem und das Kontaktsystem eingesetzt, wobei im Spulenkörper eingebettete Stützelemente mit freien Enden in die Stecköffnungen der Kappe eingesteckt werden, und
- in den Vertiefungen an der Kappenoberseite wird je ein Stützelement mit einem Spulenanschlußelement leitend verbunden.
[0008] Soll das Gehäuse waschdicht abgeschlossen werden, so ist es von Vorteil, vor der Herstellung der leitenden Verbindung in den Vertiefungen die Bodenseite der Kappe mit Vergußmasse abzudichten, wobei bis zur Aushärtung der Vergußmasse die Stecköffnungen der Kappe als Lüftungslöcher dienen können. Durch Einbringen von Leitklebstoff in die Vertiefungen können dann jeweils die Stützelemente und Spulenanschlußelemente leitend verbunden, zugleich aber auch die Stecköffnungen dicht verschlossen werden. Durch Aufbringen von Isolierstoff auf die leitende Verbindung in den Vertiefungen können diese Vertiefungen zusätzlich abgedichtet und die leitenden Verbindungen nach außen isoliert werden.
[0009] Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
Figur 1 und 2 ein erfindungsgemäß gestaltetes Relais in zwei Schnittansichten, wobei die linke Hälfte von Figur 2 einen Schnitt IIL-IIL und die rechte Hälfte einen Schnitt IIR-IIR aus Figur 1 zeigt und
Figur 3 ein fertig montiertes Relais in perspektivischer Ansicht.
[0010] Das in den Figuren 1 bis 3 gezeigte Relais besitzt ein Gehäuse, das aus einer Kappe 1 mit einer geschlossenen Oberseite 2 sowie ringsum geschlossenen Seitenwänden 3 und einem als Sockel in die offene Bodenseite 4 der Kappe 1 eingesetzten Kontaktträger 5. Im unteren, der Bodenseite benachbarten Bereich des Gehäuses sind am Kontaktträger 5 befestigte Kontaktelemente 6 und 7 mit ihren Anschlußelementen 6a und 7a befestigt. Im oberen, der geschlossenen Oberseite 2 der Kappe benachbarten Bereich ist ein Magnetsystem mit einer Spulenwicklung 8, einem Kern 9, einem Joch 10 und einem Anker 11 angeordnet, wobei der letztere über ein Betätigungselement 12 das Kontaktelement 7 betätigt. Der Aufbau und die Funktion des Relais an sich sind weiter nicht Gegenstand dieser Anmeldung und werden deshalb auch nicht im einzelnen beschrieben.
[0011] Die Spulenwicklung 8 sitzt auf einem Spulenkörper 13, in dessen Flansch 14 zwei drahtförmige Stützelemente 15 und 16 zum Anwikkeln und Kontaktieren der Wicklungsenden verankert sind. Diese Stützelemente 15 und 16 sind mit ihren freien Enden jeweils durch eine Stecköffnung 17 in eine von zwei Vertiefungen 18 an der Oberseite der Kappe 1 geführt. Diese Vertiefungen 18 sind in die Oberseite 2 der Kappe eingeformt und zunächst nach außen offen, mit dem Gehäuseinneren jedoch nur über die Stecköffnungen 17 verbunden.
[0012] Außerdem sind in einer der Seitenwände 3 bzw. in rippenartigen Verdickungen 19 in zwei Ecken der Seitenwand zwei Spulenanschlußelemente 20 eingebettet, die jeweils einen zur Bodenseite herausgeführten Anschlußstift 20a sowie einen jeweils in eine Vertiefung 18 an der Kappenoberseite mündendes Verbindungsende 20b aufweisen.
[0013] In die Vertiefungen 18 ist von außen her Leitklebstoff 21 eingefüllt, welcher die Stützelemente 15 und die Spulenanschlußelemente 20 jeweils elektrisch leitend verbindet. Über den Leitklebstoff 21 ist eine Isolierstoffschicht 22 aufgebracht, welche das Gehäuse nach oben abschließt und isoliert.
[0014] Bei der Montage des Relais wird zunächst das Magnetsystem in die Kappe 1 eingesetzt und befestigt, wobei die Stützelemente 15 durch die Stecköffnungen 17 gesteckt werden. Durch Einsetzen des Kontaktsystems mit dem Träger 5 wird das Gehäuse zur Unterseite abgeschlossen. Durch Aufbringen einer Schicht Vergußmasse 23 wird das Gehäuse abgedichtet, wobei die Stecköffnungen 17 als Lüftungslöcher wirken, die beim Aushärten der Vergußmasse 23 einen Druckausgleich ermöglichen. Danach wird der erwähnte Leitklebstoff 21 in die Vertiefungen 18 eingebracht, und diese werden dann nach außen durch Einbringen der Isolierstoffschicht 22 abgeschlossen.
- ein Gehäuse besitzt eine Kappe (1) mit einer im wesentlichen geschlossenen Oberseite (2), geschlossenen Seitenwänden (3) und einer offenen, durch ein Bodenteil (5) verschließbaren Bodenseite (4),
- in dem Gehäuse sind ein Kontaktsystem (5, 6, 7) mit herausgeführten Kontaktanschlußelementen (6a, 7a) sowie ein Magnetsystem (8, 9, 10, 11) angeordnet, dessen Spule (8, 13) benachbart zur geschlossenen Oberseite (2) der Kappe liegt, und
- die Wicklungsenden der Spule (8) sind jeweils mit in einem Spulenkörper (13) verankerten Stützelementen (15) verbunden, welche ihrerseits elektrisch leitend mit durch die Bodenseite (4) herausgeführten Spulenanschlußelementen (20) verbunden sind,
gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Merkmale:- die Spulenanschlußelemente (20) sind jeweils in einer Seitenwand (3) der Kappe (1) isoliert von der Bodenseite bis in den Bereich der Oberseite der Kappe geführt und münden in einer nach außen offenen Vertiefung (18) der Kappenoberseite (2),
- die Stützelemente (15) des Spulenkörpers (13) sind in Stecköffnungen (17) zur Kappenoberseite geführt und münden ebenfalls jeweils in einer der Vertiefungen (18) und
- in jeder Vertiefung (18) ist das jeweilige Ende eines Stützelementes (15) mit dem Ende (20b) eines Spulenanschlußelementes (20) leitend verbunden.
- die Kappe (1) wird mit den in mindestens einer Seitenwand (3) eingebetteten Spulenanschlußelementen (20), mit Vertiefungen (18) an der Kappenoberseite im Bereich der Enden der Spulenanschlußelemente und mit Stecköffnungen (17) im Bereich der Vertiefungen (18) ausgeformt,
- in die offenen Kappe (1) werden das Magnetsystem (8, 9, 10, 11) und das Kontaktsystem (5, 6, 7) eingesetzt, wobei im Spulenkörper (13) eingebettete Stützelemente (15) mit freien Enden in die Stecköffnungen (17) der Kappe (1) eingesteckt werden, und
- in den Vertiefungen (18) an der Kappenoberseite wird je ein Stützelement (15) mit einem Spulenanschlußelement (20) leitend verbunden.
- a housing has a cap (1) with an essentially closed top (2), closed side walls (3) and an open bottom (4), which can be closed by a bottom part (5),
- arranged in the housing are a contact system (5, 6, 7), with contact connecting elements (6a, 7a) which are guided out, and a magnet system (8, 9, 10, 11), whose coil (8, 13) is located adjacent to the closed top (2) of the cap, and
- the winding ends of the coil (8) are connected in each case to supporting elements (15), which are anchored in a coil former (13) and, for their part, are electrically conductively connected to coil connecting elements (20) which are guided out through the bottom (4),
characterized by the following additional features:- the coil connecting elements (20) are guided in an insulated manner in each case in a side wall (3) of the cap (1) from the bottom to the region of the top of the cap, and extend into a depression (18) of the cap top (2), which is open outwards,
- the supporting elements (15) of the coil former (13) are guided in insertion openings (17) to the cap top and likewise extend in each case into one of the depressions (18), and
- in each depression (18), the respective end of a supporting element (15) is conductively connected to the end (20b) of a coil connecting element (20).
- the cap (1) is formed with the coil connecting elements (20) embedded in at least one side wall (3), with depressions (18) on the cap top in the region of the ends of the coil connecting elements and with insertion openings (17) in the region of the depressions (18),
- the magnet system (8, 9, 10, 11) and the contact system (5, 6, 7) are inserted into the open cap (1), supporting elements (15) embedded in the coil former (13) being inserted with free ends into the insertion openings (17) in the cap (1), and
- in each case one supporting element (15) is conductively connected to one coil connecting element (20) in the depressions (18) on the cap top.
- un boîtier possède un capot (1) présentant un côté supérieur essentiellement fermé (2), des parois latérales fermées (3) et un côté de base ouvert (4) pouvant être fermé par un élément de base (5),
- dans le boîtier sont disposés un système de contacts (5, 6, 7) comportant des éléments ressortis (6a, 7a) de raccordement de contacts ainsi qu'un système magnétique (8, 9, 10, 11), dont la bobine (8, 13) est située au voisinage de la face supérieure fermée (2) du capot, et
- les extrémités de l'enroulement de bobine (8) sont reliées respectivement à des éléments de support (15) qui sont ancrés dans un corps de bobine (13) et qui, pour leur part, sont reliés d'une manière électriquement conductrice à des éléments de raccordement de bobine (20), qui sont ressortis à travers le côté de base (4),
remarquable par les caractéristiques supplémentaires suivantes :- les éléments de raccordement de bobine (20) s'étendent, respectivement dans une paroi latérale (3) du capot (1), en étant isolés, depuis le côté de base jusque dans la zone du côté supérieur du capot et débouche dans un renfoncement (18), ouvert vers l'extérieur, du côté supérieur (2) du capot,
- les éléments de support (15) du corps de bobine (13) traversent des ouvertures d'enfichage (17) en direction du côté supérieur du capot et débouchent également respectivement dans l'un des renfoncements (18), et
- dans chaque renfoncement (18), l'extrémité respective d'un élément de support (15) est reliée d'une manière électriquement conductrice à l'extrémité (20b) d'un élément de raccordement de bobine (20).
- on forme le capot (1) avec les éléments de raccordement de bobine (20) insérés dans au moins une paroi latérale (3), avec des renfoncements (18) ménagés dans la face supérieure du capot dans la zone des extrémités des éléments de raccordement de bobine et avec des ouvertures d'enfichage (17) situées dans la zone des renfoncements (18),
- on insère le système magnétique (8, 9, 10, 11) et le système de contact (5, 6, 7) dans le capot ouvert (1), en enfichant des éléments de support (15), qui sont insérés dans le corps de bobine (13), au moyen d'extrémités libres dans les ouvertures d'enfichage (17) du capot (1), et
- dans les renfoncements (18) ménagés dans la face supérieure du capot, on relie d'une manière électriquement conductrice chaque élément de support (15) à un élément de raccordement de bobine (20).