Polarisiertes, elektromagnetisches Relais mit abgewinkelter Jochanordnung

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein polarisiertes, elektromagnetisches Relais mit einer aus zwei abgewinkelten, sich mit ihren Enden gegenüberliegenden Jochbügeln bestehenden Jochanordnung, bei der die einen Enden der Jochbügel den Kern der Erregerspule des Relais bilden und zwischen den zweiten, Polflächen bildenden Enden der Jochbügel ein H-förmiger, d. h, aus zwei Ankerplatten mit dazwischenliegendem Dauermagneten gebildeter, seitliche Lagerzapfen aufweisender Drehanker angeordnet ist, und wobei die genannten Relaisteile einschließlich der Relaiskontaktfedern im wesentlichen durch entsprechenden Formschluß gegenseitig und an dem zugehörigen Relaisgehäuse fixiert sind.

[0002] Ein derartiges Relais ist aus der DE-A-3 149 816 bereits bekannt. Bei diesem Relais können die Einzelteile erst durch Aufsetzen des Gehäusedeckels durch zugeordnete Ausnehmungen festgelegt werden. Durch das Einrasten des Gehäusedeckels und durch Abnutzungserscheinungen an den Rastnasen des Gehäusedeckels, können sich die im Gehäuse angeordneten Einzelteile gegeneinander verschieben, wodurch in der Symmetrie der Anordnung Störungen auftreten und bewegliche Teile verklemmt werden können.

[0003] Aus den Patentschriften GB-A-723 784 und F-A-1 225 043 sind ferner Jochanordnungen bekannt, bei denen zur Erhöhung der Symmetrie die Joche innerhalb des Spulenkörpers aneinander liegen. Die weitere Jochführung außerhalb des Spulenkörpers im Breich der beweglichen Ankerplatte ist jedoch unsymmetrisch gehalten, so daß eine Symmetrie des magnetischen Kreises nicht erreicht werden kann.

[0004] Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, ein polarisiertes, elektromagnetisches Relais der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß bei einfacher und kostengüngstiger Herstellungsweise wesentliche Einzelteile des Relais unabhängig vor Fertigungstoleranzen in einem zentralen Halterungselement festgelegt werden, um dadurch eine hohe Symmetrie zu erreichen, ohne daß mit kostentreibenden geringen Toleranzen auf seiten der Einzelteile gearbeitet werden muß.

[0005] Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das Relaisgehäuse einen im wesentlichen plansymmetrisch ausgebildeten Gehäusegrundkörper umfaßt, der an seinem den Relaiskontaktfedern abgewandten Ende eine von zwei den Drehanker und die Erregerspule des Relais zwischen sich nehmenden Seitenwänden gebildete Aufnahmeöffnung für diese Reiaisteite aufweist, daß diese Seitenwände gegenüberliegend je eine Rastausnehmung zur Aufnahme der Lagerzapfen des Drehankers aufweisen, daß diese Seitenwände an ihren Innenseiten einander gegenüberliegende Nuten zur Aufnahme von an den die Polflächen bildenden Enden der Jochbügel ausgebildeten Führungsvorsprüngen besitzen, daß an den Innenseiten dieser Seitenwände ferner kurze Führungsrippen zum Einrasten in an der Erregerspule seitlich vorgesehene Rastöffnungen ausgebildet sind, und daß die den Kern der Erregerspule bildenden Enden der Jochbügel über die gesamte Länge der Spule parallel zueinander verlaufen und aneinander anliegen.

[0006] Bei der Erfindung werden alle Teile konstruktiv und mechanisch auf den Gehäusegrundkörper bezogen und dort arretiert, was zu einer leichten Herstellung führt. Der Gehäusegrundkörper selbst ist als kostengünstiges Kunststoffspritzgußteil ausgebildet und weist die entsprechenden Führungsnuten, Führungsrippen und Rastausnehmungen auf. Die Symmetrie des Magnetgestells wird dadurch erreicht, indem die zwei Joche L-förmig und symmetrisch genau zueinander ausgebildet sind, derart, daß sich deren Jochbügelenden über die gesamte Länge der Erregerspule erstrecken und im Bereich der Erregerspule aneinander anliegen.

[0007] Mit der Verwendung zweier identischer Joche ergibt sich der Vorteil, daß sich die Luftspaltverluste im Inneren der Spule symmetrisch auf beide Joche auswirken.

[0008] Dadurch, daß ein Joch mit einem Ende von der einen Seite in die Erregerspule und ein anderes, gleichartiges Joch mit einem Ende von der anderen Seite in die Erregerspule hineingreifen, und diese beiden Enden sich über die gesamte Länge der Erregerspule erstrecken, ergibt sich der Vorteil, daß die Luftspaltverluste genau symmetrisch über beide Joche wirken und hierdurch der magnetische Flußkreis genau symmetrisch ausgebildet ist. Hierdurch wird ein absolut symmetrisches, die Symmetriefehler des Magnetgestells kompensierendes Relais geschaffen, das darüber hinaus durch die identische Formgebung der beiden Joche leicht zu montieren und zu demontieren ist. Die Joche sind als kostengünstige Stanzteile ausgebildet, bei deren Herstellung nicht einmal mit hohen Anforderungen an Präzision gearbeitet werden muß, da auch geringe Unparallelitäten dadurch eliminiert werden, daß die Joche genau in homogenen entsprechenden Nuten in den Seitenwänden des Gehäusegrundkörpers geführt sind, und hierdurch ein präziser Einbau möglich ist. Die Parallelität der Polflächen der Joche wird also allein durch die Führung im Bereich der Nuten in den Seitenwänden des Gehäusegrundkörpers erreicht, wobei an den Jochen entsprechende Führungsflächen angeordnet sind. Fehler-Radien oder Fehler der Biegeflächen des gesamten Joches werden immer ausgeglichen, selbst wenn ein Luftspalt innerhalb der Erregerspule zwischen den Jochbügelenden entstehen sollte.

[0009] Es kann sogar bewußt ein Luftspalt in Kauf genommen werden, der aber dadurch kompensiert wird, daß er über die gesamte Länge der Spule wirkt.

[0010] In einer Ausgestaltung der Erfindung kann der Gehäusegrundkörper im Bereich der Aufnahmeöffnung so ausgebildet sein, daß die Seitenwände zusätzliche Rastöffnungen aufweisen, in welche an den senkrecht zur Achse der Erregerspule verlaufenden Jochbügelteilen seitlich ausgebildete Rastnasen eingreifen. Hierdurch wird den Jochen außer der Festlegung in den Nuten, noch eine vorteilhafte weitere Fixierung in Rastausnehmungen des Gehäusegrundkörpers erteilt.

[0011] Im folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert.

[0012] In den Zeichnungen zeigt

Figur die Seitenansicht eines Relais nach der Erfindung in auseinandergezogener Darstellung;

Figur 2 eine Seitenansicht der Ankerplatte;

Figur 3 eine Draufsicht auf die Ankerplatte;

Figur 4 eine Rückansicht eines Joches;

Figur 5 eine Seitenansicht eines Joches;

Figur 6 eine um 90° gedrehte Seitenansicht eines Joches;

Figur 7 eine Stirnansicht des Gehäusegrundkörpers;

Figur 8 eine Seitenansicht des Gehäusegrundkörpers;

Figur 9 eine Stirnansicht der Erregerspule;

Figur 10 eine Stirnansicht der gegenüberliegenden Seite der Erregerspule.

[0013] Der Drehanker 11 enthält zwei Ankerplatten 24, 25, die zwischen sich den Dauermagneten 12 aufnehmen. Wichtig ist, daß die Stirnflächen der Ankerplatten 24, 25 einen Radius 26 aufweisen. Dieser Radius hat den Vorteil, daß trotz einer exakten Führung der Polflächen 27, 28 dennoch wegen bestehender Ungenauigkeiten leichte Antiparallelitäten dieser Flächen bestehen können.

[0014] Die Ankerplatten 24, 25 schließen den magnetischen Kreis von einer Polfläche zur anderen. Dabei sollten die Ankerplatten 24, 25 linienförmig auf den Polflächen aufliegen. Dies wird allerdings wegen der Fertigungstoleranzen nur theoretisch zu erreichen sein, man geht deshalb bewußt auf eine kurzlinige oder gar punktförmige Auflage der Ankerplatten 24, 25 auf den Polflächen 27, 28 über. Mit dieser reduzierten Auflagefläche oder gar punktförmigen Auflagefläche, werden die Auswirkungen von Symmetriefehlern sehr stark reduziert.

[0015] Die Berührungsflächen 29, 30 der Ankerplatten 24, 25 auf den Polflächen 27, 28 sind mit Pfeilen gekennzeichnet. Die selben Berührungsflächen gelten auch für das gegenüberliegende Joch 15.

[0016] Wesentlich hierbei ist, daß durch die Verkürzung der Ankerplattenlänge, bedingt durch den vorgesehenen stirnseitigen Radius 26, eine gleichbleibende Auflage-Fläche auf den Berührungsflächen 29, 30 gewährleistet ist, wobei die Streuung des magnetischen Flußkreises auf ein Minimum reduziert wird. Man nimmt also bewußt einen grösseren magnetischen Widerstand des gesamten magnetischen Kreises in Kauf, weil man damit eine Reduzierung der Symmetrie-Fehler erhält.

[0017] Die Polenden der Joche 14, 15 greifen hierbei in die zwischen den beiden Ankerplatten 24, 25 ausgebildeten Aufnahme-Öffnungen 31, 32 des Drehankers 11 ein.

[0018] Eine einfache Montage ergibt sich dadurch, daß der Rastbolzen 13 des Drehankers 11 in die in den Seitenwänden 34, 35 der Ausnehming 36 des Gehäusegrundkörpers 1 vorgesehene Rastausnehmung 7 eingreift, und daß ferner die Spule 17 in die Joch 14, 15 eingeklemmt wird. Die Joch 14, 15 greifen mit den Polenden in die Führungsnuten 47, 48 des Gehäusegrundkörpers 1 ein, wobei die an den Jochen im Bereich der Jochplatte 33 angeordneten Rastnasen 16a, 16b in zugeordnete Rast-Öffnungen 10a, 10b in den Seitenwänden 34, 35 der Aufnahmeöffnung 36 des Gehäusegrundkörpes 1 einrasten.

[0019] Die Rastung des Bolzens 13 des Drehankers 11 in der Rastausnehmung 7 der Seitenwände 34, 35 der Aufnahmeöffnung 36 des Gehäusegrundkörpes 1 wird dadurch erreicht, indem diese Rastausnehmung 7 leicht hinterschnitten ist und dadurch eine gewisse Elastizität erhält. Ferner sind die Seitenwände 34, 35 im Bereich der Führung 6 mit einem Schlitz 8 geschwächt.

[0020] Jeder Jochbüget 14,15 weist gemäß den Figuren 4 bis 6 jeweils eine Polfläche 27, 28 mit unteren und oberen Berührungsflächen 29, 30 auf, ferner hat jeder Jochbügel eine Jochplatte 33 mit seitlichen Rastnasen 16a, 16b.

[0021] Die Rastnasen 16a, 16b greifen in die Rastöffnungen 10a, 10b der der Seitenwände 34, 35 der Aufnahmeöffnung 36 des Gehäusegrundkörpers 1 ein (Figur 1, Figur 7).

[0022] In die Aufnahmeöffnung 36 des Gehäusegrundkörpers 1 wird der Spulenkörper der Erregerspule 17 eingesetzt und dort durch kurze Führungsrippen 37, 38 in axialer Richtung arretiert. Die Führungsrippen 37, 38 greifen in entsprechende Rastöffnungen 39, 40 ein (Figur 9). Diese Rastausnehmungen 39,40 sind nur im anschlußseitigen Spulenflansch 42 vorhanden. Sie können jedoch auch an beiden Spulenflanschen 42,43 vorgesehen werden. In die Kernöffnung 44 der Erregerspule 17 greifen dann die vorhergehend beschriebenen Enden 22, 23 der Jochbügel 14, 15 ein.

[0023] Zur Führung der Jochbügel 14, 15 im Bereich der Jochplatten 33 sind seitlich jeweils an den Jochplatten Führungsvorsprünge 45, 46 angeordnet, die in zugeordnete Nuten 47, 48 im Gehäusegrundkörper 1 eingreifen. Hierdurch ist eine Lagensicherung der Jochplatten 33 am Gehäusegrundkörper 1 im Bereich der Aufnahmeöffnung 36 gewährleistet.

[0024] Wichtig ist, daß die Nuten 47,48 sich über die Länge des Gehäusegrundkörpers 1 erstrecken.

[0025] Diese Nuten werden im Kunststoffspritzguß-Verfahren mit dem Gehäusegrundkörpr 1 in einem einzigen Werkzeug hergestellt, so daß die Nuten aufgrund dieser Herstellungsmethode genau parallel sind.

[0026] Der Gehäusegrundkörper 1 ist auswechselbar, so daß mit einem solchen Gehäusegrundkörper die Kontaktbestückungen von Relais frei wählbar sind.

Ansprüche

1. Polarisiertes, elektromagnetisches Relais mit einer aus zwei abgewinkelten, sich mit ihren Enden gegenüberliegenden Jochbügeln (14, 15) bestehenden Jochanordnung, bei der die einen Enden (22, 23) der Jochbügel den Kern der Erregerspule (17) des Relais bilden und zwischen ' den zweiten, Polflächen (27, 28) bildenden Enden der Jochbügel ein H-förmiger, d.h., aus zwei Ankerplatten (24, 25) mit dazwischen liegendem Dauermagneten (12) gebildeter, seitliche Lagerzapfen (13) aufweisender Drehanker (11) angeordnet ist, und wobei die genannten Relaisteile einschließlich der Relaiskontaktfedern im wesentlichen durch Formschluß gegenseitig und an dem zugehörigen Relaisgehäuse fixiert sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Relaisgehäuse einen im wesentlichen plansymmetrisch ausgebildeten Gehäusegrundkörper (1) umfaßt, der an seinem den Relaiskontaktfedern (2) abgewandten Ende eine von zwei den Drehanker (11) und die Erregerspule (17) des Relais zwischen sich nehmenden Seitenwänden (34, 35) gebildete Aufnahmeöffnung (36) für diese Relaisteile aufweist, daß diese Seitenwände (34, 35) gegenüberliegend je eine Rastausnehmung (7) zur Aufnahme der Lagerzapfen (13) des Drehankers (11) aufweisen daß, diese Seitenwände (34, 35) an ihren Innenseiten einander gegenüberliegende Nuten (47,48) zur Aufnahme von an den die Polflächen (27,28) bildenden Enden der Jochbügel (14,15) ausgebildeten Führungsvorsprüngen (45,46) besitzen, daß an den Innenseiten dieser Seitenwände (34, 35) ferner kurze Führungsrippen (37, 38) zum Einrasten in an der Erregerspule (17) seitlich vorgesehene Rastöffnungen (39, 40) ausgebildet sind und daß die den Kern der Erregerspule (17) bildenden Enden der Jochbügel (14, 15) über die gesamte Länge der Spule parallel zueinander verlaufen und aneinander anliegen.

2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände (34, 35) zusätzliche Rastöffnungen (10a, 10b) aufweisen, in welche an den senkrecht zur Achse der Erregerspule (17) verlaufenden Jochbügelteilen (33) seitlich ausgebildete Rastnasen (16a, 16b) eingreifen.

Claims

1. A polarised electromagnetic relay comprising a yoke system formed by two angled- over yoke brackets (14, 15) having their ends facing towards each other, in which the first ends (22, 23) of the yoke brackets form the core of the excitation coil (17) of the relay, and an H-shaped rotary armature (11) having lateral bearing pivots (13) and formed by two armature plates (24, 25) with interposed permanent magnets (12) is placed between the second ends of the yoke brackets forming pole surfaces (27, 28), and wherein the said relay components including the relay contact springs are secured in a generally interlocking manner with respect to each other and to the respective relay housing characterised in that the relay housing comprises a base housing element (1), constructed in substantially plano- symmetric form, which at its end facing away from the relay contact springs (2) has, formed by two sidewalls (34, 35) having the rotary armature (11) and the excitation coil (17) of the relay between them, a reception opening (36) for these relay components, that these sidewalls (34, 35) are each provided with a detent recess (7) in mutual alignment to receive the bearing pivots (13) of the rotary armature (11), that these sidewalls (34, 35) have mutually opposed grooves (47,48) formed in their inner sides to receive guiding projections (45, 46) formed on the ends of the yoke brackets (14,15) forming the polar surfaces (27, 28) that short guiding ribs (37, 38) for engagement in detent apertures (39, 40) provided on the sides of the excitation coil (17) are formed moreover on the inner sides of these sidewalls (34, 35), and that the ends of the yoke brackets (14, 15) forming the core of the excitation coil extend mutually parallel and in mutual contact throughout the length of the coil.

2. Relay according to claim 1, characterised in that the sidewalls (34, 35) comprise additional detent openings (10a, 10b) in which are engaged lateral detent projectioons (16a, 16b) formed on the yoke bracket parts (33) extending at right angles to the axis of the excitation coil (17).

Revendications

1. Relais électromagnétique polarisé comprenant une culasse composée de deux éléments coudés de culasse (14,15) en forme d'arceaux, qui sont placés l'un contre l'autre par leurs extrémités, relais dans lequel des premières extrémités (22, 23) des éléments de culasse forment le noyau de la bobine d'excitation (17) du relais alors qu'entre les secondes extrémités des éléments de culasse, qui définissent les surfaces polaires (27, 28), est disposé un induit tournant (11) en forme de H, c'est-à-dire constitué de deux plaques d'induit (24, 25) avec un aimant permanent (12) placé entre elles, et présentant des tourillons latéraux (13), et dans lequel les pièces constitutives mentionnées du relais, y compris les lames de contact du relais, sont fixées entre elles et au boîtier associé du relais essentiellement par des liaisons mecaniques, caractérisé en ce que le boîtier du relais comprend un corps de base (1) qui possède une configuration sensiblement symétrique par rapport à un plan et qui, à son extrémité opposée aux lames de contact (2) du relais présente un logement ouvert (36) pour ces pièces constitutives du relais, logement délimité par deux parois latérales (34, 35) recevant entre elles l'induit tournant (11) et la bobine d'excitation (17) du relais, en ce que ces parois latérales (34, 35) présentent respectivement des encoches d'encliquetage (7) placées l'une en face de l'autre pour recevoir les tourillons (13) de l'induit tournant (11), en ce que lesdites parois latérales (34, 35), possèdent, sur leurs faces intérieures, des gorges (47,48) se faisant face mutuellement pour recevoir des saillies de guidage (45, 46) formées sur les extrémités des éléments de culasse (14,15), qui définissent les surfaces polaires (27, 28), en ce que sur les faces intérieures de ces parois latérales (34, 35) sont en outre ménagées de courtes nervures de guidage (37, 38) destinées à s'engager dans des ouvertures d'encliquetage (39, 40) prévues sur les côtés de la bobine d'excitation (17), et en ce que les extrémités des éléments de culasse (14, 15), qui forment le noyau de la bobine d'excitation (17), s'étendent côte-à-côte et parallèlement entre elles sur toute la longueur de la bobine.

2. Relais selon la revendication 1, caractérisé en ce que les parois latérales (34, 35) présentent des ouvertures d'encliquetage supplémentaires (10a, 10b) dans lesquelles viennent en prise des tenons de verrouillage (16a, 16b) formés sur les côtés des parties (33) des éléments de culasse, qui s'étendent perpendiculairement à l'axe de la bobine d'excitation (17).

Zeichnung