[0001] Die Erfindung betrifft ein Relais mit mindestens einer, jeweils den Stromkreis zwischen
einem ersten und einem zweiten Relaiskontakt schließenden oder unterbrechenden Kontaktfeder,
deren eines Ende leitend mit dem ersten Relaiskontakt verbunden ist und über deren
anderes, freies Ende der Stromkreis in einer ersten Relaisposition der Kontaktfeder
geschlossen oder in einer zweiten Relaisposition der Kontaktfeder unterbrochen ist,
mit einem Magnetantrieb zum Auslenken der mindestens einen Kontaktfeder in die jeweilige
Relaisposition, wobei der Magnetantrieb eine umpolbare Magnetspule und einen einen
Permanentmagneten aufweisenden Anker aufweist, der an der Magnetspule zwischen zwei
Schaltstellungen verschwenkbar gehalten ist, und mit einem in Auslenkrichtung der
mindestens einen Kontaktfeder verschiebbaren Schieber, der mit dem Anker bewegungsgekoppelt
ist und zwei Mitnehmer aufweist, zwischen denen das freie Ende der mindesten einen
Kontaktfeder angeordnet ist.
[0002] Ein solches Relais ist beispielsweise durch die
DE 101 62 585 C1 bekannt geworden. Bei diesem Relais wird der Stromkreis zwischen zwei elektrischen
Relaiskontakten mittels zweier paralleler Kontaktfedern geschlossen oder unterbrochen.
Die Kontaktfedern stehen über einen im Relaisgehäuse verschiebbar geführten Schieber
in Verbindung mit einem Permanentmagneten eines H-Ankers, der an zwei Jochschenkeln
einer Magnetspule schwenkbar gehalten ist. Die Bewegungskopplung des Schiebers mit
dem Anker erfolgt mittels eines am Anker vorgesehenen Arms, der mit seinem kugelförmigen
freien Ende in eine Lageröffnung des Schiebers eingreift, welcher die Kontaktfedern
in und entgegen deren Auslenkrichtung hintergreift. Beim Umpolen der Magnetspule verschwenkt
der Permanentmagnet, wodurch der Schieber verschoben und die Kontaktfedern in die
jeweils andere Relaisposition ausgelenkt werden. Allerdings kann es vorkommen, dass
der Schieber, wenn er durch das kugelförmige freie Ende des Ankers betätigt wird,
auf dem kugelförmigen freien Ende, d.h. relativ zum Anker, verkippt. Dies hat zur
Folge, dass sich der Schieber in den Führungen des Relaisgehäuses verkantet und sich
die beim Schließen des Relais auftretenden Prellzeiten der Kontaktfedern nachteilig
verlängern.
[0003] Es ist die Aufgabe der Erfindung, bei einem Relais der eingangs genannten Art ein
Verkanten des Schiebers in seinen Führungen und verlängerte Prellzeiten der Kontaktfedern
zu verhindern.
[0004] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass für die Bewegungskopplung
der Anker an mindestens zwei in Richtung seiner Schwenkachse voneinander beabstandeten
Kopplungsstellen mit dem Schieber in Eingriff steht.
[0005] Erfindungsgemäß steht der Anker über mindestens eine 2-Punktlagerung mit dem Schieber
in Eingriff, der dadurch verkippfest zum Anker gehalten und daher verkantungsfrei
in den Führungen des Relaisgehäuses geführt ist.
[0006] Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind der Anker und der Schieber
über mindestens einen Arm des Ankers miteinander bewegungsgekoppelt, welcher sich
in Richtung der Schwenkachse des Ankers erstreckt und an welchem die mindestens zwei
voneinander beabstandeten Kopplungsstellen vorgesehen sind.
[0007] Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind der Anker und der
Schieber über mindestens zwei parallele Arme des Ankers miteinander bewegungsgekoppelt,
die in Richtung der Schwenkachse des Ankers voneinander beabstandet sind und die jeweils
eine Kopplungsstelle ausbilden.
[0008] Bevorzugt sind mehrere den Stromkreis zwischen den beiden Relaiskontakten jeweils
schließende oder unterbrechende parallele Kontaktfedern vorgesehen, die gemeinsam
durch den Magnetantrieb in die jeweilige Relaisposition ausgelenkt werden. Die mehreren
parallelen Kontaktfedern können beispielsweise separate Kontaktfedern oder eine einzige
Mehrlingskontaktfeder mit einem gemeinsamen Befestigungsende und mehreren freien Enden
sein.
[0009] Zur Unterstützung der verkippungsfreien Bewegungskopplung des Schiebers mit dem Anker
sind die eine bzw. mehreren parallelen Kontaktfedern und der bzw. die Arme des Ankers
zueinander mittig bzw. zentriert zueinander angeordnet.
[0010] Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands der Erfindung sind
der Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar. Ebenso können die vorstehend
genannten und die noch weiter aufgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln
für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten
und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen,
sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.
[0011] Es zeigt:
- Fig. 1
- eine perspektivische Seitenansicht des erfindungsgemäßen Relais in der geschlossenen
Relaisposition;
- Fig. 2
- eine perspektivische Ansicht der in Fig. 1 gezeigten Kontaktfedern;
- Fig. 3
- eine perspektivische Ansicht des in Fig. 1 gezeigten Magnetankers mit zwei Armen;
und
- Fig. 4
- eine Modifikation des in Fig. 3 gezeigten Magnetankers mit einem einzigen Arm.
[0012] Das in den
Fig. 1 dargestellte Relais
1 umfasst zwei Relaiskontakte
2, 3 und drei den Stromkreis zwischen den beiden Relaiskontakten 2, 3 jeweils schließende
oder unterbrechende parallele Kontaktfedern
4, welche als elektrisch leitende Blatt- oder Flachfedern (z.B. aus Kupfer) ausgebildet
sind. Die einen, in Fig. 1 linken Enden
5 der Kontaktfedern 4 sind elektrisch leitend an dem in Fig. 1 oberen Relaiskontakt
2 befestigt, während die anderen, freien Enden
6 der Kontaktfedern 4 auf ihrer Unterseite jeweils einen Kontaktknopf
7 tragen und gemeinsam mittels eines Magnetantriebs
8 auslenkbar sind. Die Kontaktfedern 4 sind in ihrer in Fig. 1 gezeigten geschlossenen
Relaisposition derart nach unten ausgelenkt, dass ihre Kontaktknöpfe 7 jeweils an
Kontaktknöpfen
9 des unteren Relaiskontakts 3 anliegen. In der offenen Relaisposition sind die Kontaktfedern
4 derart nach oben ausgelenkt, dass ihre Kontaktknöpfe 7 von den Kontaktknöpfen 9
des unteren Relaiskontakts 3 abgehoben sind.
[0013] Wie in
Fig. 2 gezeigt, sind die drei Kontaktfedern 4 an ihren Befestigungsenden 6 miteinander verbunden
und bilden somit eine Drillingskontaktfeder.
[0014] Der Magnetantrieb 8 umfasst eine umpolbare Magnetspule
10 mit einem Magnetkreis, an dessen zwei Jochschenkeln
11 ein Magnetanker
12 mit einem Permanentmagneten (nicht gezeigt) schwenkbar um die Schwenkachse A gehalten
ist. Der Permanentmagnet ist zwischen zwei Ankerplatten
13 angeordnet, die in den beiden Schaltstellungen des Ankers 12 jeweils an den Jochschenkeln
11 anliegen. Die Magnetspule 10 und der zwischen seinen beiden Schaltstellungen verschwenkbare
Ankers 12 bilden einen H-Ankeranzug. Wie in
Fig. 3 gezeigt, hat der Anker 12 zwei radial zur Schwenkachse A vorstehende parallele Arme
14a, 14b, die an ihren freien Enden
15a, 15b jeweils kugelförmig ausgebildet und voneinander in Richtung der Schwenkachse A beabstandet
sind. Der Anker 12 greift mit seinen beiden vorstehenden Armen 14a, 14b, genauer gesagt
mit seinen kugelförmigen Enden 15a, 15b, jeweils in eine Lageröffnung
16 eines Schiebers
17 ein, der im Relaisgehäuse in Auslenkrichtung der Kontaktfeder 5 bzw. parallel zur
Achse der Magnetspule 10 linear verschiebbar (Doppelpfeil
18) geführt ist. Die beiden Lageröffnungen 16 sind jeweils mittig zwischen zwei Kontaktfedern
4 angeordnet. Der Anker 12 steht also an zwei in Richtung seiner Schwenkachse A voneinander
beabstandeten Kopplungsstellen 15a, 15b mit dem Schieber 17 für die Bewegungskopplung
in Eingriff.
[0015] Der am Schieber 17 angelenkte Anker 12 bildet eine Ankerwippe zum Auslenken der Kontaktfedern
4 in ihre geöffnete oder geschlossene Relaisposition. Der Schieber 17 untergreift
mit einem unteren Mitnehmer
19 die freien Enden 6 der Kontaktfedern 4 und übergreift mit einem oberen Mitnehmer
20 drei Federstahl-Blattfedern
21, die jeweils oben auf den freien Enden 6 der Kontaktfedern 4 befestigt sind und über
die freien Enden 6 der Kontaktfedern 4 vorstehen. Der Schieber 17 nimmt mit seinem
unteren Mitnehmer 19 die Kontaktfedern 4 in Öffnungsrichtung des Relais 1, d.h. nach
oben, und mit seinem oberen Mitnehmer 20 über die Blattfedern 21 die Kontaktfedern
4 in Schließrichtung des Relais 1, d.h. nach unten, mit. Mit anderen Worten sind die
freien Enden 6 der Kontaktfedern 4 mit dem Schieber 17 in Öffnungsrichtung unmittelbar
und in Schließrichtung mittels der Blattfedern 21 bewegungsgekoppelt. Die Kontaktfedern
4 sind jeweils als eine mehrlagige Blattfeder ausgebildet, deren beide unteren Lagen
jeweils einen seitlich aus ihrer Ebene vorstehenden Bogenabschnitt
22 aufweisen.
[0016] Zum Schalten des Relais 1 wird das Magnetfeld der Magnetspule 10 umgepolt, wodurch
der Anker 12 verschwenkt und der Schieber 17 verschoben wird. In der in Fig.1 gezeigten
geschlossenen Relaisposition ist der Schieber 17 durch die nach unten geschwenkten
Arme 14 nach unten verschoben, wodurch über die Blattfedern 21 auch die Kontaktfedern
4 synchron nach unten bis zur Anlage ihrer Kontaktknöpfe 7 an den Kontaktknöpfen 9
der unteren Relaiskontakte 3 ausgelenkt sind. Der Anpressdruck der Kontaktknöpfe 7
an die Kontaktknöpfe 9 der unteren Relaiskontakte 3 ist durch die Druckkraft der vom
Schieber 17 zusammengedrückten Blattfedern 21 gegeben. In der geschlossenen Relaisposition
wirken die Blattfedern 21 der Auslenkung der Kontaktfedern 4 in Öffnungsrichtung entgegen,
was zu einem prellreduzierten Schließen des Relais 1 führt. Durch Umpolen der Magnetspule
10 wird der Anker 12 in entgegen gesetzter Richtung verschwenkt und der Schieber 17
in entgegen gesetzter Richtung verschoben. In der offenen Relaisposition ist der Schieber
17 durch die nach oben geschwenkten Arme 14 nach oben verschoben, wodurch die Kontaktfedern
4 von den unteren Mitnehmern 19 des Schiebers 17 mitgenommen und die Kontaktknöpfe
7 von den Kontaktknöpfen 9 der unteren Relaiskontakte 3 synchron abgehoben sind. Aufgrund
der 2-Punktlagerung des Ankers mit dem Schieber 17 ist der Schieber 17 kippfest mit
dem Anker 12 verbunden und daher verkantungsfrei in den Führungen des Relaisgehäuses
geführt. Zur Unterstützung der verkippungsfreien Bewegungskopplung des Schiebers 17
mit dem Anker 12 sind die beiden Arme 14a, 14b des Ankers 12 jeweils in der Trennebene
zwischen zwei Kontaktfedern 4 angeordnet.
[0017] Der in
Fig. 4 ist gezeigte Magnetanker
12' weist einen einzigen Arm
14' auf, der in Richtung der Schwenkachse A des Ankers 12' eine Breite
B aufweist. Mit dieser Breite B greift das kugelförmig ausgebildete freie Ende 15 des
Arms 14' in die entsprechende Lageröffnung (nicht gezeigt) des Schiebers 17 ein. In
Fig. 4 sind beispielhaft die beiden seitlichen Enden des freien Endes 15 als zwei
in Richtung der Schwenkachse A voneinander beabstandete Kopplungsstelle 14a, 14b des
Ankers 12' bezeichnet. Aufgrund der nicht punktuellen Lagerung des Ankers 12' mit
dem Schieber 17 ist der Schieber 17 kippfest mit dem Anker 12' verbunden und daher
verkantungsfrei in den Führungen des Relaisgehäuses geführt.
1. Relais (1) mit mindestens einer, jeweils den Stromkreis zwischen einem ersten und
einem zweiten Relaiskontakt (2, 3) schließenden oder unterbrechenden Kontaktfeder
(4), deren eines Ende (5) leitend mit dem ersten Relaiskontakt (2) verbunden ist und
über deren anderes, freies Ende (6) der Stromkreis in einer ersten Relaisposition
der Kontaktfeder (4) geschlossen oder in einer zweiten Relaisposition der Kontaktfeder
(4) unterbrochen ist, mit einem - Magnetantrieb (8) zum Auslenken der mindesten einen
Kontaktfeder (4) in die jeweilige Relaisposition, wobei der Magnetantrieb (8) eine
umpolbare Magnetspule (10) und einen einen Permanentmagneten aufweisenden Anker (12;
12') aufweist, der an der Magnetspule (10) zwischen zwei Schaltstellungen verschwenkbar
gehalten ist, und mit einem in Auslenkrichtung (18) der mindestens einen Kontaktfeder
(4) verschiebbaren Schieber (17), der mit dem Anker (12; 12') bewegungsgekoppelt ist
und zwei Mitnehmer (19, 20) aufweist, zwischen denen das freie Ende (6) der mindesten
einen Kontaktfeder (4) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass für die Bewegungskopplung der Anker (12; 12') an mindestens zwei in Richtung seiner
Schwenkachse (A) voneinander beabstandeten Kopplungsstellen (15a, 15b) mit dem Schieber
(17) in Eingriff steht.
2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (12') und der Schieber (17) über mindestens einen Arm (14') des Ankers
(12') miteinander bewegungsgekoppelt sind, der sich in Richtung der Schwenkachse (A)
des Ankers (12') erstreckt und an dem die mindestens zwei voneinander beabstandeten
Kopplungsstellen (15a, 15b) vorgesehen sind.
3. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (12) und der Schieber (17) über mindestens zwei parallele Arme (14) des
Ankers (12) miteinander bewegungsgekoppelt sind, die in Richtung der Schwenkachse
(A) des Ankers (12) voneinander beabstandet sind und die jeweils eine Kopplungsstelle
(15a, 15b) ausbilden.
4. Relais nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der bzw. die Arme (14; 14') des Ankers (12; 12') radial zur Schwenkachse (A) des
Ankers (12; 12') abstehen.
5. Relais nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der bzw. die Arme (14; 14') mit ihren insbesondere kugelförmigen freien Enden (15;
15a, 15b) jeweils in eine Lageröffnung (16) des Schiebers (17) eingreifen.
6. Relais nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Kontaktfeder (4) in Richtung auf ihre geschlossene Relaisposition
mittels einer an der Kontaktfeder (4) befestigten Zusatzfeder (21) mit dem Schieber
(17) bewegungsgekoppelt ist.
7. Relais nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere den Stromkreis zwischen den beiden Relaiskontakten (2, 3) jeweils schließende
oder unterbrechende parallele Kontaktfedern (4) vorgesehen sind, die gemeinsam durch
den Magnetantrieb (8) in die jeweilige Relaisposition ausgelenkt werden.
8. Relais nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die eine bzw. mehreren parallelen Kontaktfedern (4) und der bzw. die Arme (14; 14')
des Ankers (12; 12') zueinander mittig bzw. zentriert angeordnet sind.
9. Relais nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren parallelen Kontaktfedern (4) als eine Mehrlingskontaktfeder mit einem
gemeinsamen Befestigungsende (6) und mehreren freien Enden (6) ausgebildet sind.
10. Relais nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schieber (17) im Relaisgehäuse verschiebbar geführt ist.