Relais mit Wippanker

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Relais mit einem Sockel (9), einer Magnetbaugruppe und einer Wippanordnung mit einem Anker (4) und einer Kontaktfeder (6), wobei die Kontaktfeder (6) in einein mittleren Abschnitt seitliche Trägerarine (10) aufweist, die mit Befestigungsabschnitten (11) an einem festen Relaisteil verbunden sind. Die Befestigungsabschnitte (11) sind an der Magnetbaugruppe gebildet, so daß die Trägerarme (10) der Kontaktfeder (6) an der Magnetbaugruppe befestigt sind. Bei der Herstellung eines erfindungsgemäßen Relais sind somit sämtliche Relaisteile bis auf die Festkontakte (8), die in den Sockel (9) eingelassen sind, in einer Baugruppe vormontiert und justiert.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Relais mit Wippanker mit einem Sockel, der mit seinem Boden eine Grundebene definiert, einer Magnetbaugruppe, die eine Spule und eine Kernanordnung aufweist, eine Wippanordnung mit einem Anker und einer Kontaktfeder, wobei die Kontaktfeder in einem mittleren Abschnitt seitliche Trägerarme aufweist, die mit Befestigungsabschnitten an einem festen Relaisteil verbunden sind.

[0002] Ein derartiges Relais ist beispielsweise aus der DE 195 20 220 C1 bekannt. Bei diesem Relais ist die Kontaktfeder mit Trägerarmen an einem Trägerstift befestigt, der in den Sockelboden eingelassen ist. Bei dieser Ausführung muß das Relais aus zwei komplexen Baugruppen zusammengesetzt werden. Dies ist zum einen eine Magnetbaugruppe mit einer Spule und einer Kernanordnung, zum anderen eine Sockelbaugruppe mit der darauf montierten Anordnung aus einer Kontaktfeder und einem Anker. Der Nachteil dieses bekannten Relais besteht nun darin, daß zwei komplexe und empfindliche Baugruppen vorbereitet werden müssen, die dann zusammengefügt werden. Dabei muß auch der Abstand zwischen dem Anker und der Kernanordnung eingestellt werden, was relativ schwierig und aufwendig ist. Es stellt sich nun die Aufgabe, ein Relais zu schaffen, bei dem die Justierung sowohl des Luftspaltes als auch die Einstellmöglichkeit des Kontaktabstandes einfach ist und so eine kostengünstige Montage ermöglicht.

[0003] Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Befestigungsabschnitte an der Magnetbaugruppe gebildet sind.

[0004] Eine derartige Anordnung ist vorteilhaft, weil so die Baugruppe mit der Kontaktfeder und dem Anker an der Magnetbaugruppe befestigt werden kann. Dadurch besteht die Sockelbaugruppe nur noch aus dem Sockel selber und den Festkontakten.

[0005] Die Einstellung der Luftspaltbreite ist besonders einfach, weil dies vor dem Zusammenbau mit dem Sockel geschehen kann, beispielsweise durch die Verwendung von Lehren, durch die sich die Breite der Luftspalte in einfacher Weise festlegen läßt. Die Trägerarme können dann in geeigneter Weise in der durch die Lehren festgelegten Position mit dem festen Relaisteil verbunden werden.

[0006] In einer günstigen Ausführungsform bildet der Sockel auch Seitenwände des Relais, wobei die Magnetbaugruppe zwischen den Seitenwänden klemmt. Bei der Montage kann dadurch die Magnetbaugruppe soweit zwischen die Seitenwände geschoben werden, bis ein vorgegebener Kontaktabstand erreicht ist. In dieser Position, in der die Magnetbaugruppe durch das Klemmen gehalten ist, kann sie fixiert werden.

[0007] In einer weiteren günstigen Ausführungsform sind die festen Relaisteile durch Trägerstifte gebildet. Diese können in der Magnetbaugruppe durch beispielsweise Stecken oder Einspritzen verankert sein.

[0008] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

[0009] Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

Figur 1

eine perspektivische Teilansicht eines erfindungsgemäßen Relais,

Figur 2A - 2F

in perspektivischer Darstellung den Aufbau der Kontaktfeder-Anker-Baugruppe und den Zusammenbau mit dem Magnetsystem des Relais von Figur 1,

Figur 3A - 3C

in perspektivischer Darstellung den abschließenden Zusammenbau des Relais von Figur 2,

Figur 4

das Relais von Figur 1 im Längsschnitt und

Figur 5

das Relais von Figur 1 im Querschnitt.

[0010] Figur 1 zeigt eine dreidimensionale Darstellung eines erfindungsgemäßen Relais, wobei zu erkennen ist, daß es sich bei dem Magnetsystem um den Aufbau eines normalen polarisierten Relais handelt. Es enthält eine Kernanordnung 1, eine Spule 2, einen Dauermagneten 3 sowie einen Anker 4. Die feststehenden Teile des Magnetsystems sind mit einer Magnetsystemumspritzung 5 versehen. Unterhalb des Dauermagneten 3 sind der Anker 4 und beiderseits des Ankers 4 je eine Kontaktfeder 6 zu finden. Die freien Enden der Kontaktfedern 6 tragen Schaltkontakte 7, die mit Festkontakten 8, die an einem Sockel 9 angeordnet sind, zusammenwirken. In einem mittleren Bereich des Ankers 4 bzw. der Kontaktfedern 6 sind der Anker 4 und die Kontaktfedern 6 miteinander verbunden. Die Kontaktfedern 6 weisen in ungefähr ihrer Mitte seitliche Trägerarme 10 auf. Diese Trägerarme 10 dienen der Befestigung der Kontaktfedern 6 und bestimmen so eine gemeinsame Drehachse sowohl der Kontaktfedern 6 als auch des Ankers 4. Durch die mittige Lagerung ergibt sich eine hohe Stoßfestigkeit des Relais.

[0011] In der Magnetsystemumspritzung 5 sind seitlich je ungefähr in der Mitte Aussparungen vorgesehen, in die Trägerstifte 11 eingeführt werden. In dieser Position können sie durch Klemmen, Einspritzen oder beispielsweise Kleben gehalten werden. Die Trägerstifte 11 weisen eine Befestigungsfläche auf, an der Befestigungslappen 12 der Trägerarme 10 beispielsweise durch Schweißen befestigt sind. Die Trägerstifte 11 können als elektrisch leitende Anschlußelemente ausgeführt werden, damit die Kontaktfedern 6 eine elektrische Anbindung erhalten. Die Position der Befestigungslappen 12 wird vor dem Schweißen so eingestellt, daß der Abstand zwischen dem Anker 4 und der Kernanordnung 1, also die Luftspaltbreite, justiert ist. Dies ist möglich, weil sowohl die Befestigungslappen 12 als auch die Befestigungsflächen der Trägerstifte 11 senkrecht zur Grundebene stehen. Durch gezieltes Schrägeinsetzen der Kontaktfeder-Anker-Baugruppe kann ein monostabiles Verhalten des Relais erzielt werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird ein monostabiles Verhalten zusätzlich dadurch begünstigt, daß der Anker 4 zur Lagerachse unsymmetrisch ausgebildet ist. Dadurch verteilt sich der Magnetfluß im Ruhezustand des Relais ungleichmäßig auf die beiden Hälften des Ankers 4. Die unsymmetrische Ausgestaltung des Ankers ist in Figur 2D zu erkennen.

[0012] Die Figuren 2A bis 2F zeigen, wie sich die Vorteile der erfindungsgemäßen Konstruktion bei der Montage eines Relais auswirken. Zunächst wird das Magnetsystem vormontiert, und die feststehenden Relaisteile werden dann mit einer Umspritzung 5 versehen. Im nächsten Schritt werden die Trägerstifte 11, dargestellt in Figur 2B, in die bereits beschriebenen Aussparungen in der Magnetsystemumspritzung 5 eingesetzt (Figur 2C). Unabhängig davon wird die Kontaktfeder-Anker-Baugruppe vorbereitet. Der Anker 4 (Figur 2D) wird auf die Kontaktfedern 6 aufgesetzt. Vorteilhafterweise sind die Kontaktfedern 6 in ihren mittleren Bereichen in ein Kunststoffformteil 13 eingebettet, so daß sich der Anker 4 auf diesem Kunststoffformteil 13 befestigen läßt. An jeder Kontaktfeder 6 sind bereits die Trägerarme 10 mit den Befestigungslappen 12 ausgebildet, beispielsweise einstückig mit der jeweiligen Kontaktfeder 6 hergestellt. Im nun folgenden Arbeitsschritt (Figur 2F) werden die Kontaktfeder-Anker-Baugruppe und das vormontierte Magnetsystem mit den Trägerstiften 11 zusammengeführt. Die Luftspaltbreite läßt sich beispielsweise dadurch festlegen, daß seitlich Lehren eingeführt werden, die zwischen dem Anker 4 und der Kernanordnung 1 liegen. In der so festgelegten Position werden die Befestigungslappen 12 mit den Trägerstiften 11 verschweißt.

[0013] Abschließend muß nur noch die so entstandene Anordnung auf einen Sockel aufgesetzt werden. An dem Sockel gebildete Seitenwände können dabei die Seitenwände des Relais darstellen, wie die Figuren 3A - 3C zeigen.

[0014] Die in den Montageschritten gemäß den Figuren 2A bis 2F entstandene Baugruppe ist in der Figur 3A dargestellt. Figur 3B zeigt die Sockelbaugruppe, die neben dem Sockel 9 aus Festkontakten 8, Festkontaktanschlußstiften 15 und Seitenwänden 14 besteht. Die Festkontakte 8 können aus einer gemeinsamen Platine vorgefertigt werden. Die Seitenwände 14 sind derart ausgebildet, daß sie die Seitenwände für das gesamte Relais bilden. Das Magnetsystem mit der Kontaktfeder-Anker-Baugruppe wird nun von oben her in den durch die Seitenwände 14 wannenförmigen Sockel eingesetzt. Die Anordnung wird soweit hineingeschoben, bis der Abstand zwischen den Schaltkontakten 7 und den Festkontakten 8 einem vorgegebenen Maß entspricht. Zur Bestimmung dieses Abstandes müssen, anders als bei der Festlegung des Abstandes zwischen dem Anker 4 und der Kernanordnung 1, die Gehäuseseiten nicht offen sein, da über die elektrische Verbindung zwischen den Festkontakten 8 und den Schaltkontakten 7 festgestellt werden kann, in welcher Position sich diese berühren. Ausgehend von dieser Position wird der Kontaktabstand eingestellt und dann das Magnetsystem an den Seitenwänden 14 fixiert. Die Anschlüsse der Spule 2 und der Schaltkontakte durchragen im Sockel dafür vorgesehene Öffnungen.

[0015] Die Figuren 4 und 5 zeigen das Relais von Figur 1 in einem Längsschnitt (Figur 4) und in einem Querschnitt (Figur 5). In diesen Figuren wird deutlich, welche zusätzlichen Funktionen das Kunststoffformteil 13 erfüllt. Das Kunststoffformteil 13 greift ungefähr in der Mitte jeder Ankerhälfte unter den Anker 4 und stützt diesen somit ab. Zudem bildet das Kunststoffformteil 13 Trennwände 16, die sich jeweils seitlich an dem Kunststoffformteil 13 einstückig anschließen. Sie überlappen sich mit Zwischenwänden 17, die durch die Magnetsystemumspritzung 5 gebildet sind, so daß sich eine hohe Isolationsfestigkeit zwischen dem Magnetkreis und den Kontaktfedern 6 ergibt. Außerdem bieten die Trennwände 16 einen formschlüssigen Halt für den Anker 4. Durch die Stützarme des Kunststoffformteils 13 und die Zwischenwände 16 ist die Postion des Ankers 4 sehr exakt festgelegt.

Ansprüche

1. Relais mit Wippanker mit

- einem Sockel (9), der mit seinem Boden eine Grundebene definiert,

- einer Magnetbaugruppe, die eine Spule (2) und eine Kernanordnung (1) aufweist,

- eine Wippanordnung mit einem Anker (4) und mindestens einer Kontaktfeder (6), wobei die Kontaktfeder (6) in einem mittleren Abschnitt seitliche Trägerarme (10) aufweist, die mit Befestigungsabschnitten (11) an einem festen Relaisteil verbunden sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Befestigungsabschnitte (11) an der Magnetbaugruppe gebildet sind.

2. Relais nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Befestigungsabschnitte (11) durch mit der Magnetbaugruppe verbundene Trägerstifte gebildet sind.

3. Relais nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Trägerstifte (11) in Stecktaschen verankert sind.

4. Relais nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Trägerstifte (11) auf seitlichen Zapfen an der Magnetbaugruppe aufgesetzt sind.

5. Relais nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Trägerstifte (11) den Sockel (9) durchragen und dadurch elektrische Anschlußelemente bilden, die mit der jeweils zugehörigen Kontaktfeder (6) elektrisch leitend verbunden sind.

6. Relais nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß sowohl die Trägerarme (6) als auch die Befestigungsabschnitte (11) zur Grundebene senkrecht stehende Abschnitte aufweisen, an denen sie miteinander verbunden sind.

7. Relais nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Trägerstifte (11) in eine Magnetsystemumspritzung (5) eingebettet sind.

8. Relais nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Kontaktfedern (6) in einem mittleren Bereich in ein Kunststoffformteil (13) eingebettet sind, wobei das Kunststoffformteil (13) zwei seitliche Trennwände (16) aufweist, die Isolationswände zwischen dem Anker (4) und den Kontaktfedern (6) bilden.

9. Relais nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
sich die Trennwände (16) jeweils mit durch die Magnetsystemumspritzung gebildeten Zwischenwänden (17) überlappen.

Zeichnung