Elektromagnetisches Relais

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais, das die folgenden Merkmale aufweist:

• eine durch Anlegen einer Erregerspannung betätigbare Magnetbaugruppe (3, 42) zur Erzeugung eines magnetischen Flusses,
• eine Betätigungsbaugruppe (4, 43), die einen durch den magnetischen Fluß beaufschlagten, beweglichen Anker (13) aufweist, wobei die Magnetbaugruppe (3, 42) und die Betätigungsbaugruppe (4, 43) so ausgebildet sind, daß der Anker (13) zwischen wenigstens einer ersten und einer zweiten Lage hin- und herbewegbar ist, und
• eine Schaltbaugruppe (5, 44), die wenigstens zwei feststehende Schaltkontakte (21, 22) sowie wenigstens eine durch die Betätigungsbaugruppe (4, 43) betätigbare Kontaktfeder (23, 24) aufweist, durch die wenigstens zwei feststehende Schaltkontakte (21, 22) elektrisch leitend miteinander verbindbar sind.

Beim erfindungsgemäßen Relais weist der Anker (13) wenigstens eine Aussparung (14) auf, die so ausgebildet ist, daß der Anker (13) die Magnetbaugruppe (3, 42) in wenigstens der ersten und/oder zweiten Lage zumindest teilweise umfaßt. Damit beansprucht es nur einen geringen Bauraum.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais, das die folgenden Merkmale aufweist:

• eine durch Anlegen einer Erregerspannung, insbesondere einer Erreger-Gleichspannung, betätigbare Magnetbaugruppe zur Erzeugung eines magnetischen Flusses,
• eine Betätigungsbaugruppe, die einen durch den magnetischen Fluß beaufschlagten, beweglichen Anker aufweist, wobei die Magnetbaugruppe und die Betätigungsbaugruppe so ausgebildet sind, daß der Anker zwischen wenigsten einer ersten und einer zweiten Lage hin- und herbewegbar ist, und
• eine Schaltbaugruppe, die wenigstens zwei feststehende Kontakte sowie wenigstens eine durch die Betätigungsbaugruppe betätigbare Kontaktfeder aufweist, die wahlweise mit jeweils einem der feststehenden Schaltkontakte elektrisch leitend miteinander verbindbar ist.

[0002] Gattungsgemäße elektromagnetische Relais sind beispielsweise aus der EP 0 423834 A2 und aus der EP 0 691 030 B1 bekannt. Die aus diesen Druckschriften bekannten Relais weisen einen Wippanker auf, der im Bereich zwischen einer Schaltbaugruppe und einer Magnetbaugruppe angeordnet ist. Bei der Betätigung der Magnetbaugruppe durch Anlegen einer Gleichspannung an eine in der Magnetbaugruppe vorgesehene Spule wird in einem Spulenkern und einem außerhalb der Spule gelegenen Joch ein Magnetfluß erzeugt, der den Anker je nach der Polarität der Erregungsspannung so anzieht, daß er eine von zwei vorbestimmten Lagen einnimmt. Der Anker betätigt eine bewegliche Schaltkontakte tragende Kontaktfeder, die über dafür vorgesehene feststehende Schaltkontakte vorbestimmte Kontaktstifte an der Unterseite des Relais elektrisch leitend miteinander verbindet.

[0003] Ein ähnliches elektromagnetisches Relais ist aus der EP 0 293 199 A2 bekannt. Bei den aus der EP 0 293 199 A2 bekannten Relais treten die Kontaktstifte der Schaltbaugruppe jedoch auf derjenigen Seite des Relaisgehäuses aus, auf der die Magnetbaugruppe gelegen ist.

[0004] Schließlich sind aus der WO 94/13 002 und aus der EP 0 640 243 B1 elektromagnetische Relais bekannt, bei denen der Anker oberhalb der Magnetbaugruppe und der Schaltbaugruppe angeordnet ist, wobei die Bewegung des Ankers durch dafür vorgesehene Schiebeglieder auf die Schaltbaugruppe übertragen wird.

[0005] Bei den vorstehenden Relais ist besonders von Nachteil, daß diese eine große Bauhöhe haben, was deren Einsatz in Schaltungen für Anwendungen mit geringem Platzangebot ausschließt.

[0006] Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein gattungsgemäßes elektrisches Relais bereitzustellen, das nur einen geringen Bauraum beansprucht.

[0007] Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Anker wenigstens eine Aussparung aufweist, die so ausgebildet ist, daß der Anker die Magnetbaugruppe in wenigstens der ersten und/oder zweiten Lage zumindest teilweise umfaßt.

[0008] Die Erfindung beruht dabei auf den Grundgedanken, daß sich zumindest Teilbereiche des Ankers in der Ebene der Magnetbaugruppe befinden, so daß nur noch ein kleiner Teilbereich des Ankers über der Magnetbaugruppe angeordnet sein muß. Dadurch beansprucht der Anker nur wenig Bauraum über der Magnetbaugruppe, so daß sich ein besonders platzsparendes elektromagnetisches Relais ausbilden läßt.

[0009] Vorzugsweise ist der Anker so ausgebildet, daß er die Magnetbaugruppe nicht nur in bestimmten Lagen, sondern in jeder Lage wenigstens teilweise umfaßt. Dies läßt sich besonders einfach dadurch erzielen, daß die Aussparung bzw. die Aussparungen jeweils als Durchbruch ausgebildet sind.

[0010] Wenn der Anker in der Draufsicht die Form eines Rechtecks aufweist, wobei zwei in Längsrichtung des Rechtecks nebeneinander gelegene rechteckige Aussparungen vorgesehen sind, dann ergibt sich ein besonders stabiler und dabei platzsparender Anker. Ein solcher Anker hat in der Draufsicht die Form der Zahl Acht (8). Abweichend von dieser Ausgestaltung kann der Anker auch so ausgebildet sein, daß er in der Draufsicht H-förmig ist.

[0011] Bei den beiden vorstehenden Ausgestaltungen des Ankers ist so ein Mittelsteg zwischen den beiden Aussparungen vorgesehen, der vorteilhafter Weise eine im Querschnitt ballig ausgebildete Oberfläche aufweist. Ein wie vorstehend ausgebildeter Anker kann direkt und ohne weitere Lagerungselemente auf dem Magnetsystem oder einem anderen Bauteil des erfindungsgemäßen elektromagnetischen Relais gelagert werden.

[0012] Ganz besonders platzsparend läßt sich ein erfindungsgemäßes Relais mit einem Anker ausbilden, der in der Ansicht von der Seite abgekröpfte Längsenden aufweist. Dadurch ist darüber hinaus eine Vergrößerung des Bewegungsraumes des erfindungsgemäßen Ankers sichergestellt. Dadurch lassen sich zuverlässige Schaltungen bei den erfindungsgemäßen Relais erreichen, wobei diese nur einen geringen Bauraum beanspruchen.

[0013] Auf besonders vorteilhafte Weise läßt sich der Erfindungsgedanke auf Relais anwenden, bei denen der Anker als Wippanker ausgebildet ist. Dabei können insbesondere die vorstehenden Ausgestaltungen bei einem Wippanker auf besonders einfache Weise verwirklicht werden.

[0014] In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Magnetbaugruppe als gepoltes Magnetsystem ausgebildet. Dadurch läßt sich auf besonders einfache Weise ein polarisiertes elektromagnetisches Relais ausbilden, dessen Schaltzustand von der Polarität der an die Magnetbaugruppe angelegten Erregerspannung abhängt.

[0015] Das gepolte Magnetsystem kann dabei einen Magnetkreis mit wenigstens einer Spule mit einem Spulenkern, mit zwei je an einem Ende des Spulenkerns angeordneten Polschuhen und mit einem parallel zur Achse der Spule sowie zwischen den Polschuhen angeordneten, dreipoligen Magneten aufweisen. Anstelle des Spulenkerns mit den zwei Polschuhen ist es auch möglich, ein U-förmiges bzw. ein L-förmiges Joch als Spulenkern vorzusehen.

[0016] Abweichend davon kann das gepolte Magnetsystem auch einen Magnetkreis mit den folgenden Merkmalen aufweisen:

• zwei Spulen mit axial fluchtend hintereinander angeordneten Kernabschnitten,
• zwei je an einem freien Ende der Kernabschnitte angeordnete Polschuhe,
• einen zweipoligen Dauermagneten, der zwischen beiden Spulen senkrecht zu deren Achse angeordnet ist, und zwar derart, daß ein Pol des Magneten mit den beiden Kernabschnitten gekoppelt ist und daß der andere Pol des Magneten mit einem auf ihm gelagerten Mitelabschnitt eines Wippankers gekoppelt ist, dessen Enden mit den Polschuhen jeweils Arbeitsluftspalte bilden.

[0017] Die beiden vorstehenden Alternativen zur Ausbildung des gepolten Magnetsystems ermöglichen die Herstellung eines besonders zuverlässigen erfindungsgemäßen elektromagnetischen Relais.

[0018] Abweichend von den vorstehenden Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen elektromagnetischen Relais kann die Magnetbaugruppe auch als ungepoltes Magnetsystem ausgebildet sein. Eine solche Ausgestaltung wird gewöhnlich bei monostabilen elektromagnetischen Relais gewählt, wobei das ungepolte Magnetsystem einen Magnetkreis mit wenigstens einer Spule und mit einem als U-förmiges Joch ausgebildeten Spulenkern versehen ist. Das U-förmige Joch kann einstückig ausgebildet oder abweichend davon aus einem stabförmigen Spulenkern und aus einem auf der Außenseite der Spule angeordneten, L-förmigen Joch zusammengesetzt sein, wobei Spulenkern und Joch magnetisch in Reihe geschaltet sind. Vorteilhafterweise ist der auf der Außenseite der Spule angeordnete Schenkel des Jochs kürzer ausgebildet als der auf der Innenseite der Spule angeordnete Schenkel. Dadurch ergibt sich eine besonders zuverlässige Betätigung des erfindungsgemäßen elektromagnetischen Relais. Vorteilhafterweise durchragt der längere Schenkel des Jochs die Spule vollständig, wobei auf dem aus der Spule herausragenden Ende des Schenkels zusätzlich ein Polschuh vorgesehen ist. Dies begünstigt den zur Betätigung des Ankers notwendigen magnetischen Fluß.

[0019] In weiterer Ausbildung der Erfindung weist die Betätigungsbaugruppe wenigstens ein insbesondere aus isolierendem Material hergestelltes Schiebeglied auf, das ein Ende bzw. beide Enden des Ankers jeweils mit mindestens einer Kontaktfeder des Ankers beweglich verbindet. Das so ausgebildete elektromagnetische Relais gestattet es auf besonders einfache Weise, einen räumlichen Abstand und eine besonders gute Isolierung zwischen der Schaltbaugruppe und der Magnetbaugruppe vorzusehen.

[0020] Bei den bisher erläuterten Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen elektromagnetischen Relais wird gewöhnlich die Ausführungsform mit gepoltem Magnetsystem und Wippanker dafür verwendet, ein bistabiles elektromagnetisches Relais bereitzustellen, während die Ausführungsform mit ungepoltem Magnetsystem zur Herstellung eines monostabilen elektromagnetischen Relais verwendet wird. Unter Vorsehung bestimmter mechanischer Zusatzelemente ist es auch möglich, das mit dem gepolten Magnetsystem versehene elektromagnetische Relais monostabil auszuführen, beispielsweise durch unterschiedliche Gestaltung der Arbeitsluftspalte auf beiden Seiten des Ankers oder durch unterschiedlichen Abgleich des (dreipoligen) Dauermagneten.

[0021] Abweichend davon ist es auch möglich, den Anker in wenigstens einer Bewegungsrichtung mit einer durch eine Rückstellfeder erzeugten Rückstellkraft zu beaufschlagen. Gemäß dem Erfindungsgedanken kann der Anker auch über Teile der Betätigungseinrichtung von der Rückstellfeder betätigt werden.

[0022] In Weiterbildung der Schaltbaugruppe ist eine die Kontaktfeder bzw. die Kontaktfedern beinhaltende Federbaugruppe vorgesehen, die weiterhin einen aus isolierendem Material hergestellten und vom Anker beaufschlagbaren Mittelsteg aufweist. Durch eine derart ausgestaltete Federbaugruppe läßt sich eine besonders gute Isolierung der Kontaktfedern und damit der zu schaltenden Last von dem Magnetsystem erreichen. Dadurch ergibt sich ein besonders zuverlässig arbeitendes elektromagnetisches Relais.

[0023] Dabei läßt sich die Federbaugruppe auf besonders einfache Weise dadurch herstellen, daß der Mittelsteg als Kunststoffumspritzung der als Platine vorab aus einem dünnen Blech ausgestanzten Kontaktfeder bzw. der Kontaktfedern ausgebildet ist.

[0024] Das erfindungsgemäße elektromagnetische Relais weist weiterhin eine das Relais versteifende und die Baugruppen des Relais tragende Tragbaugruppe auf, die auch einen zur Aufnahme insbesondere der Magnetbaugruppe bestimmten Grundkörper aufweisen kann. Der Grundkörper ist dabei vorteilhafterweise aus einem isolierenden Material hergestellt und weist einen H-förmigen Querschnitt sowie geschlossene Seitenflächen und Endflächen auf. Durch diese Ausbildung der Tragbaugruppe kann eine sonst übliche Kappe zur Abdeckung der Baugruppen des Relais entfallen. Das H-förmige Profil des Grundkörpers gibt dabei dem Relais eine hohe Längssteifigkeit. Durch die Ausbildung des Grundkörpers aus einem isolierenden Material wird die Zuverlässigkeit und Betriebssicherheit des erfindungsgemäßen elektromagnetischen Relais erhöht.

[0025] Weiterhin ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß der Grundkörper Stecktaschen zur Aufnahme von Stromversorgungskontakten der Magnetbaugruppe aufweist. Dadurch läßt sich das erfindungsgemäße elektromagnetische Relais auf besonders einfache Weise montieren. Weiterhin können im Grundkörper Führungen zur Aufnahme der Betätigungsbaugruppe vorgesehen sein. Die derartigen Führungen können dann insbesondere die Verbindungsglieder zwischen dem Anker und der Federbaugruppe aufnehmen, wodurch eine besonders zuverlässige Betätigung der Federbaugruppe gewährleistet ist.

[0026] Schließlich ist noch vorgesehen, daß die Tragbaugruppe eine mit dem Grundkörper verbindbare Sockelbaugruppe aufweist, die zur Aufnahme wenigstens eines Teils der Kontaktbaugruppe bestimmt ist. Bei dieser Ausgestaltung läßt sich das Relais auf besonders einfache Weise montieren. Die Erfindung ist in der Zeichnung anhand von zwei Ausführungsbeispielen näher veranschaulicht.

Figur 1

zeigt einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes, polarisiertes elektromagnetisches Relais,

Figur 2

zeigt das Relais aus Figur 1 in einer perspektivischen Darstellung mit teilweise geschnitten dargestelltem Gehäuse,

Figur 3

zeigt das Relais aus den Figuren 1 und 2 in explosionsartig auseinandergezogener Darstellung seiner Einzelteile,

Figur 4

zeigt einen Längsschnitt durch ein weiteres erfindungsgemäßes, neutrales elektromagnetisches Relais und

Figur 5

zeigt das Magnetsystem des Relais von Figur 4 in perspektivischer, teilweise geschnittener Darstellung.

[0027] Die Figuren 1 bis 3 zeigen einen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes elektromagnetisches Relais 1. Das Relais 1 gliedert sich in eine Tragbaugruppe 2, die gleichzeitig die Funktion eines Gehäuses übernimmt, in eine Magnetbaugruppe 3, in eine Betätigungsbaugruppe 4 und in eine im Bereich der Unterseite des elektromagnetischen Relais 1 gelegene Kontaktbaugruppe 5. Die Magnetbaugruppe 3 ist dabei so ausgebildet, daß die Kontaktbaugruppe 5 über die Betätigungsbaugruppe 4 betätigbar ist.

[0028] Zentrales Element der Magnetbaugruppe 3 ist die durch die beiden elektrischen Anschlüsse 37 und 38 mit einer Erregerspannung wahlweise in der einen oder anderen Richtung beaufschlagbare Spule 6, die eine auf einen Spulenkörper 7 aufgebrachte Spulenwicklung 8 aufweist. Der Spulenkörper 7 ist, wie man in Figur 1 am besten sieht, in Richtung der Längsachse der Spule 6 mit einem Spulenrohr 9 versehen, in dem ein Spulenkern 10 aufgenommen ist. Beiderseits des Spulenkerns 10 sind Polschuhe 11 vorgesehen, wobei zwischen die freien Enden der Polschuhe 11 ein dreipoliger Dauermagnet 12 eingefügt ist. Der dreipolige Dauermagnet 12 ist dabei so ausgebildet, daß er im Bereich seiner Enden je einen N-Pol aufweist, während in seinem Mittenbereich ein S-Pol vorgesehen ist. Wie insbesondere in Figur 2 zu sehen ist, sind die Polschuhe 11 im Bereich ihrer oberen Enden jeweils abgestuft ausgebildet. Auf diese Weise entstehen beiderseits abgesetzte Polflächen 11a, zwischen denen ein längerer Mittenabschnitt 11b nach oben vorspringt.

[0029] Je nach der Richtung des im Spulenkern 10 erzeugten magnetischen Flusses betätigt die Magnetbaugruppe 3 die Betätigungsbaugruppe 4 auf unterschiedliche Weise.

[0030] Dazu weist die Betätigungsbaugruppe 4 einen an der Oberseite der Spule 6 angeordneten Anker 13 auf, der besonders gut in den perspektivischen Darstellungen in den Figuren 2 und 3 zu sehen ist. Der Anker 13 weist in der Draufsicht die Form einer liegenden Zahl 8 auf und ist nach dem Wippanker-Prinzip gestaltet. Der Anker 13 hat im wesentlichen eine rechteckige Form mit angeschrägten Ecken und ist aus einem dünnen ferromagnetischen Blech hergestellt. Dabei sind zwei im wesentlichen rechteckige Ausnehmungen 14 im Anker 13 eingebracht, die in Längsrichtung des Ankers 13 nebeneinanderliegen. Zwischen den Ausnehmungen 14 ist ein Mittelsteg 15 ausgebildet, der im Querschnitt ballig ausgebildete Oberflächen 15a und 15b hat, wie am besten in Figur 1 zu sehen ist. Weiterhin sind im Bereich der Enden des Ankers 13 stirnseitig Verbindungsstege 16 ausgebildet. Im Bereich der Verbindungsstege 16 sind die Enden des Ankers 13 gegenüber seinem Mittenbereich 13a abgekröpft, während der Mittenbereich 13a im Längsschnitt im wesentlichen kreisbogenförmige Gestalt hat.

[0031] Der Anker 13 liegt mit einer unteren Oberfläche 15a des Mittelsteges 15 als Drehkoppelfläche im mittleren Bereich des dreipoligen Dauermagneten 12 auf, wie am besten in Figur 1 zu sehen ist.

[0032] Wie in Figur 2 besonders gut zu sehen ist, ragen die seitlichen Bereiche des Ankers 13 in die Ebene des dreipoligen Dauermagneten 12 hinein. Bei einer wippenden Bewegung des Ankers 13 um den Mittelsteg 15 auf dem dreipoligen Dauermagneten 12 bewegen sich die Verbindungsstege 16 im Bereich der Polschuhe 11 auf und ab. Dabei ist gewährleistet, daß in einer Endstellung des Ankers 13 die Oberseite des dann gerade nach oben ragenden Verbindungsstegs 16 nicht über die Oberseite 15b des Mittelsteges 15 hinausragt. In Verbindung mit der Ausbildung der Magnetbaugruppe 3, gemäß der die Polflächen 11a der Polschuhe 11 seitlich abgesetzt neben den Ankopplungsflächen zum dreipoligen Dauermagneten 12 liegen, ergibt sich so eine besonders platzsparende Ausführung von Magnetbaugruppe 3 und Betätigungsbaugruppe 4, da das Relais 1 so nur eine geringe Bauhöhe beansprucht. Der Anker bildet beiderseits seiner Ausnehmungen 14 die Arbeitsluftspalte mit den abgesetzten Polflächen 11a, während der jeweilige Mittelabschnitt 11b des Polschuhes 11 in die Ausnehmung 14 des Ankers eintaucht und so einen zusätzlichen Flußübergang nach Art eines umgekehrten Tauchankerprinzips bewirkt.

[0033] Die Betätigungsbaugruppe 4 weist weiterhin zwei Schiebeglieder 17 auf, die derart im Bereich der Enden der Spule 6 angeordnet sind, daß die Oberseiten der Schiebeglieder 17 jeweils durch die Verbindungsstege 16 des Ankers 13 beaufschlagbar sind. Die Schiebeglieder 17 sind als flache rechteckige Isolierstoff-Abschnitte ausgebildet, wie am besten in Figur 3 zu sehen ist.

[0034] An die Betätigungsbaugruppe 4 schließt sich die Schaltbaugruppe 5 an, die im wesentlichen aus einer Federbaugruppe 18 und aus feststehenden Kontakten 19 bzw. 20 besteht, die mit Kontaktstiften 21 und 22 in Verbindung stehen. Die Federbaugruppe 18 hat zwei voneinander getrennte, parallel verlaufende Blattfedern 23 und 24, die an den Enden aufgeschweißte Schaltkontakte 25 tragen. Die Blattfedern 23 und 24 werden aus einer gemeinsamen Platine vorgefertigt und mit isolierendem Material umspritzt, so daß sich zwischen ihnen ein isolierender Mittelsteg 26 ausbildet. Die Blattfedern 23 und 24 haben mittlere Anschlußlappen, die waagrecht liegen, und die an ihren Enden heruntergebogene Befestigungslappen 27 aufweisen, die mit entsprechenden Mitten-Kontaktstiften 29 verbunden sind.

[0035] Der Mittelsteg 26 ist an jedem Ende als Betätigungskopf 30 ausgeformt, der mit der Unterseite der Schiebeglieder 17 in Kontakt steht. Die Magnetbaugruppe 3, die Betätigungsbaugruppe 4 und die Schaltbaugruppe 5 sind innerhalb der als Gehäuse ausgebildeten Tragbaugruppe 2 angeordnet. Zentraler Bestandteil der Tragbaugruppe 2 ist der Grundkörper 31, der in einem Querschnitt quer zu der Ebene der in Figur 1 gezeigten Darstellung eine H-förmige Form hat. Der Grundkörper 31 ist aus isolierendem Material hergestellt und hat eine Innenwanne 32 zur Aufnahme der Magnetbaugruppe 3. Dabei sind an einer Stirnseite des Grundkörpers 31 auf der Innenseite zwischen der Innenwanne 32 und der Stirnseite Führungen 33 für die Schiebeglieder 17 vorgesehen. Die Innenwanne 32 ist so ausgebildet, daß der Grundkörper 31 eine hohe Längssteifigkeit aufweist. Die Mitten-Kontaktstifte 29 sind in dafür vorgesehenen Taschen in der Unterseite der Innenwanne 32 eingesteckt. Für den Durchtritt der Anschluß-Kontaktstifte 37, 38 der Spule 6 sind besondere Öffnungen in der Innenwanne 32 vorgesehen.

[0036] Nach oben hin wird der Grundkörper 31 durch eine Abdeckplatte 34 verschlossen, die auf ihrer Unterseite Absätze 35 ausgebildet hat, zwischen denen der Mittelsteg 15 des Ankers 13 mit seiner balligen Oberseite 15b geführt ist. Schließlich weist die Tragbaugruppe 2 noch einen Sockel 36 auf, der den Grundkörper 31 nach unten hin abschließt und der die Kontaktstifte 21 und 22 sowie die zugehörigen feststehenden Kontakte 19 und 20 trägt.

[0037] Zur Montage wird die Spule 6 von oben in den Grundkörper 31 eingesetzt. Danach werden die Polschuhe 11 auf den Spulenkern 10 aufgesetzt und der dreipolige Dauermagnet 12 montiert. Anschließend werden die Bauteile der Magnetbaugruppe 3 durch eine Vergußmasse miteinander verklebt. Dann werden die Schiebeglieder 17 in die dafür vorgesehenen Führungen 33 eingesetzt. Der Anker 13 wird daraufhin auf die Magnetbaugruppe 3 aufgesetzt. Abschließend wird der Grundkörper 31 durch die oben aufgesetzte Abdeckplatte 34 verschlossen.

[0038] In den dann umgedrehten Grundkörper 31 wird die Federbaugruppe 18 eingesetzt, wobei die Anschlußlappen 27 der Blattfedern 23 und 24 per Widerstands- oder Laserschweißung an den den Mittelanschlüssen entsprechenden Kontaktstiften 28, 29 befestigt werden. Die Federbaugruppe 18 wird bei Ruhelage des Ankers 13 an den Mittelanschlüssen 29 befestigt, wodurch sich bei gleichzeitig flexibler Lagerung eine monostabile Vorspannung der Federbaugruppe 18 erreichen läßt.

[0039] Hierauf wird der Sockel 36 so weit in den Grundkörper 31 eingedrückt, bis sich hinsichtlich der feststehenden Kontakte 19 und 20 ein gewünschter Kontaktüberhub einstellt. Dazu wird der Anker 13 in eine Endlage gebracht, die Kontaktgabe zwischen Schaltkontakten 25 und feststehenden Kontakten 19 überwacht und der Sockel 36 um den gewünschten Überhub weiter in den Grundkörper 31 geschoben. Nach dem Umlegen des Ankers 13 auf die andere Seite wird auf dieser ebenso der gewünschte Kontaktüberhub eingestellt. Der Sockel 36 wird dabei von in dieser Ansicht nicht gezeigten Verdrängungsrippen im Grundkörper 31 gehalten. Danach wird der Sockel 36 mit dem Grundkörper 31 verklebt und das Relais 1 abgedichtet.

[0040] Die Kontaktstifte 21, 22, 29, 37 und 38 können für eine SMD-Variante des Relais 1 umgeformt und auf die entsprechende Länge abgeschnitten werden.

[0041] Die Figuren 4 und 5 zeigen eine neutrale bzw. nicht polarisierte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen elektromechanischen Relais 40, das eine Tragbaugruppe 41, eine Magnetbaugruppe 42, eine Betätigungsbaugruppe 43 und eine Schaltbaugruppe 44 aufweist.

[0042] Die Tragbaugruppe 41 stimmt identisch mit der Tragbaugruppe 2 aus den Figuren 1 bis 3 überein, so daß auf deren detaillierte Beschreibung verzichtet wird. Gleichen Bauteilen sind gleiche Bezugsziffern gegeben. Dasselbe gilt für die Betätigungsbaugruppe 43, die identisch mit der Betätigungsbaugruppe 4 aus den Figuren 1 bis 3 übereinstimmt, sowie für die Schaltbaugruppe 44, die identisch mit der Schaltbaugruppe 5 aus den Figuren 1 bis 3 übereinstimmt.

[0043] Das neutrale Relais 40 unterscheidet sich vom Relais 1 im wesentlichen dadurch, daß ein ungepoltes Magnetsystem ohne Dauermagneten vorliegt. Die Magnetbaugruppe 42 hat dazu die Spule 6, die einen Spulenkörper 7 mit einer darauf vorgesehenen Spulenwicklung 8 aufweist. Im Spulenrohr 9 ist ein U-förmiges Kern-Joch 45 eingebracht, dessen kürzerer Jochschenkel 46 auf der Außenseite der Spule 6 liegt. Auf dem Endabschnitt des kürzeren Jochschenkels 46 ist der Mittelsteg 15 des Ankers 13 über der Spulenmitte abrollbar angeordnet. Der längere Kern-Schenkel 47 des Jochs 45 ist als Kern so ausgeführt, daß er bei vollständig in den Spulenkörper 7 eingestecktem Zustand über eine Stirnseite der Spule 6 hinausragt. Am über die Stirnseite der Spule 6 hinausragenden Ende des längeren Schenkels 47 schließt sich ein Polschuh 48 an, der senkrecht zu der Achse der Spule 6 verläuft.

[0044] Die Montage des Relais 40 entspricht weitgehend der des vorher beschriebenen Relais 1, wobei natürlich das neutrale Magnetsystem ohne Dauermagnet und mit nur einem Polschuh entspechende Modifizierungen mit sich bringt.

[0045] Die Funktion des neutralen Systems ergibt sich aus dem in den Figuren 4 und 5 gezeigten Aufbau. Der Wippanker 13 wirkt in diesem Fall lediglich mit seinem in der Darstellung rechten Ankerende mit dem einzigen Polschuh 48 zusammen, der wie die Polschuhe 11 beiderseitig abgesetzte Polflächen 48a zur Bildung der Arbeitsluftspalte besitzt. Der Mittelabschnitt 48b taucht wie im vorhergehenden Fall in eine Ausnehmung 14 des Ankers 13 ein, während das entgegengesetzte Ankerende lediglich einen Betätigungssteg 16 aufweist, aber keinen Arbeitsluftspalt bildet. Auf dieser Seite taucht ein Teil des Jochschenkels 46 in die Ausnehmung 14 des Ankers ein, der in der Breite gegenüber dem Kernschenkel 47 verringert ist.

[0046] Da es sich um ein neutrales System handelt, muß der Anker durch Federkraft in seine Ruhelage vorgespannt werden. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß die Kontaktfedern ungleichmäßig vorgespannt sind, wodurch das Schiebeglied 17 auf der rechten Seite von Figur 4 den Anker von der Polfläche 48a abhebt und über das linke Ankerende die Kontakte auf der linken Seite im Ruhezustand geschlossen hält. Bei Erregung des Magnetsystems wird der Anker mit seinem rechten Ende an die Polfläche 48a angezogen, wodurch die Kontakte auf der rechten Seite von Figur 4 geschlossen und diejenigen auf der linken Seite geöffnet werden. Die Vorspannung kann man bei der Montage dadurch einstellen oder verstärken, daß die Befestigungslappen 27 an ihren Anschlußstift 29 geschweißt werden, während die in Figur 4 linken Kontakte 19,25 geschlossen gehalten werden. Wenn die Vorspannung der Kontaktfedern nicht zur Erzielung der monostabilen Vorspannung ausreicht, kann eine zusätzliche Feder zur Erzeugung der erforderlichen Rückstellkraft für den Anker eingesetzt werden.

Ansprüche

1. Elektromagnetisches Relais, das die folgenden Merkmale aufweist:

- eine durch Anlegen einer Erregerspannung betätigbare Magnetbaugruppe (3, 42) zur Erzeugung eines magnetischen Flusses,

- eine Betätigungsbaugruppe (4, 43), die einen durch den magnetischen Fluß beaufschlagten, beweglichen Anker (13) aufweist, wobei die Magnetbaugruppe (3, 42) und die Betätigungsbaugruppe (4, 43) so ausgebildet sind, daß der Anker (13) zwischen wenigstens einer ersten und einer zweiten Lage hin- und herbewegbar ist, und

- eine Schaltbaugruppe (5, 44), die wenigstens zwei feststehende Schaltkontakte (21, 22) sowie wenigstens eine durch die Betätigungsbaugruppe (4, 43) betätigbare Kontaktfeder (23, 24) aufweist, die wahlweise mit jeweils einem der feststehenden Schaltkontakte (21, 22) elektrisch leitend verbindbar ist,

dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (13) wenigstens eine Aussparung (14) aufweist, die so ausgebildet ist, daß der Anker (13) die Magnetbaugruppe (3, 42) in wenigstens der ersten und/oder der zweiten Lage zumindest teilweise umfaßt.

2. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (13) so ausgebildet ist, daß er die Magnetbaugruppe (3, 42) in jeder Lage wenigstens teilweise umfaßt.

3. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung bzw. die Aussparungen (14) jeweils als Durchbruch ausgebildet ist bzw. sind.

4. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (13) in der Draufsicht die Form eines Rechtecks aufweist, wobei zwei in Längsrichtung des Rechtecks nebeneinander gelegene, rechteckige Aussparungen (14) vorgesehen sind. (die Form einer 8).

5. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (13) in der Draufsicht H-förmig ausgebildet ist.

6. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 4 oder Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (13) im Bereich zwischen den beiden Aussparungen (14) einen Mittelsteg (15) aufweist, der wenigstens eine im Querschnitt ballig ausgebildete Oberfläche aufweist.

7. Elektromagnetisches Relais nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (13) in der Ansicht von der Seite abgekröpfte Längsenden aufweist.

8. Elektromagnetisches Relais nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker als Wippanker (13) ausgebildet ist.

9. Elektromagnetisches Relais nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetbaugruppe als gepoltes Magnetsystem (3) ausgebildet ist.

10. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das gepolte Magnetsystem (3) einen Magnetkreis mit wenigstens einer Spule (6) mit einem Spulenkern (10), mit zwei je an einem Ende des Spulenkerns (10) angeordneten Polschuhen (11) und mit einem parallel zur Achse der Spule (6) sowie zwischen den Polschuhen (11) angeordneten, dreipoligen Magneten (12) aufweist.

11. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das gepolte Magnetsystem einen Magnetkreis mit den folgenden Merkmalen aufweist:

- zwei Spulen mit axial fluchtend hintereinander angeordneten Kernabschnitten,

- zwei je an einem freien Ende der Kernabschnitte angeordnete Polschuhe,

- einen zweipoligen Dauermagneten, der zwischen beiden Spulen senkrecht zu deren Achse angeordnet ist, und zwar derart daß ein Pol des Magneten mit den beiden Kernabschnitten gekoppelt ist und daß der andere Pol des Magneten mit einem auf ihm gelagerten Mitelabschnitt eines Wippankers gekoppelt ist, dessen Ende mit den Polschuhen jeweils Arbeitsluftspalte bilden.

12. Elektromagnetisches Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetbaugruppe als ungepoltes Magnetsystem (42) ausgebildet ist.

13. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das ungepolte Magnetsystem (42) einen Magnetkreis mit wenigstens einer Spule (6) und mit einem als U-förmiges Joch (45) ausgebildeten Spulenkern aufweist.

14. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das U-förmigen Joch aus einem stabförmigen Spulenkern und aus einem auf der Außenseite der Spule angeordneten, L-förmigen Joch zusammengesetzt ist, wobei Spulenkern und Joch magnetisch in Reihe geschaltet sind.

15. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 13 oder Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der auf der Außenseite der Spule (6) angeordnete Schenkel (46) des Jochs (45) kürzer als der auf der Innenseite der Spule (6) angeordnete Schenkel (47) ausgebildet ist.

16. Elektromagnetisches Relais nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsbaugruppe (4, 43) wenigstens ein insbesondere aus isolierendem Material hergestelltes Schiebeglied (17) aufweist, das ein Ende (16) bzw. jedes der beiden Enden des Ankers (13) mit jeweils mindestens einer Kontaktfeder (23, 24) beweglich verbindet.

17. Elektromagnetisches Relais nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsbaugruppe wenigstens ein Begrenzungsglied aufweist, das so ausgebildet ist, daß die Bewegung des Ankers in wenigstens einer Bewegungsrichtung begrenzbar ist.

18. Elektromagnetisches Relais nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsbaugruppe wenigstens eine Rückstellfeder aufweist, die so angeordnet ist, daß der Anker in wenigstens einer Bewegungsrichtung mit einer Rückstellkraft beaufschlagbar ist.

19. Elektromagnetisches Relais nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltbaugruppe (5, 44) wenigstens eine die Kontaktfeder bzw. die Kontaktfedern (23, 24) beinhaltende Federbaugruppe aufweist, wobei die Federbaugruppe weiterhin einen aus isolierendem Material hergestellten und vom Anker (13) beaufschlagbaren Mittelsteg (26) aufweist.

20. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelsteg (26) als Kunststoffumspritzung der Kontaktfeder bzw. der Kontaktfedern (23, 24) ausgebildet ist.

21. Elektromagnetisches Relais nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine das Relais versteifende und die Baugruppen des Relais tragende Tragbaugruppe (2, 41) vorgesehen ist, die einen zur Aufnahme insbesondere der Magnetbaugruppe (3, 42) bestimmten Grundkörper (31) aufweist.

22. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (31) aus einem isolierenden Material hergestellt ist und einen H-förmigen Querschnitt sowie geschlossene Seitenflächen und Endflächen aufweist

23. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 21 oder Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (31) Stecktaschen zur Aufnahme von Stromversorgungskontakten (37, 38) der Magnetbaugruppe (3, 42) aufweist.

24. Elektromagnetisches Relais nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (31) Führungen (33) zur Aufnahme der Betätigungsbaugruppe (4, 43) aufweist.

25. Elektromagnetisches Relais nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragbaugruppe (2, 41) eine mit dem Grundkörper (31) verbindbare Sockelbaugruppe (36) aufweist, die zur Aufnahme wenigstens eines Teils der Schaltbaugruppe (5, 44) bestimmt ist.

Zeichnung