ELEKTROMAGNETISCHES RELAIS

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais mit einem kappenförmigen Gehäuse, das zur Anschlußseite des Relais offen ist, einem im oberen, geschlossenen Bereich des Gehäuses angeordneten Magnetsystem mit Spule und Anker und mit einem im unteren, offenen Bereich des Gehäuses angeordneten Kontaktsystem, welches in einem Träger aus lsolierstoff mindestens ein über ein Betätigungsorgan mit dem Anker in Wirkverbindung stehendes bewegliches Kontaktelement aufweist, wobei der Träaer die offene Seite des Gehäuses nach unten zumindest teilweise schließt.

[0002] Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Montage eines derartigen Relais.

[0003] Bei bekannten Relais dieser Art sind in der Regel Magnetsystem und Kontaktsystem in festem Abstand einander zugeordnet. Beispielsweise ist in DE-85 24 259-Ul das Magnetsystem über sein Joch fest mit einem U-förmigen Grundkörper des Kontaktsystems verbunden, so daß durch die Konstruktion auch die Positionen und gegenseitigen Abstände des Ankers und der beweglichen Kontaktelemente festgelegt sind. Fertigungstoleranzen der Einzelteile müssen also nach der Verbindung von Magnetsystem und Kontaktsystem durch entsprechende Justierung der Kontaktelemente bzw. des Ankers kompensiert werden. Erst dann wird das gesamte Relaissystem gemeinsam in die Gehäusekappe eingeschoben.

[0004] Bei einem anderen bekannten Relais, welches in der DE-26 22 133 beschrieben ist, ist das Magnetsystem zwar an der Innenseite eines kappenförmigen Gehäuseteils festgeklebt. Auch in diesem Fall ist jedoch das Kontaktsystem mit seinen Abständen fest an das Magnetsystem gekoppelt, da es unmittelbar über Isolierstoffblöcke auf dem Magnetsystem, nämlich dem Joch, befestigt ist. Auch in diesem Fall ist somit eine eigene Justierung der Kontakte vor dem Zusammenbau notwendig.

[0005] Ziel der Erfindung ist es, bei einem Relais mit dem eingangs genannten Aufbau die Konstruktion so vorzusehen, daß Fertigungstoleranzen bereits durch den Zusammenbau des Relais berücksichtigt werden können, also eine Justierung als eigener Arbeitsgang nicht erforderlich ist.

[0006] Erfindungsgemäß wird dieses Ziel bei einem derartigen Relais damit erreicht, daß jedes bewegliche Kontaktelement sich im wesentlichen parallel zur Anschlußebene erstreckt und in einer dazu senkrechten Richtung betätigbar ist, daß das Magnetsystem unmittelbar im Gehäuse verankert ist und daß der Träger des Kontaktsystems in einer Führung des Gehäuses parallel zur Betätigungsrichtung ohne Anschlag geführt und in einer frei einstellbaren Einschiebeposition mit dem Gehäuse verbunden ist.

[0007] Bei dem erfindungsgemäßen Relais werden also das Magnetsystem und das Kontaktsystem nicht konstruktiv und damit toleranzbehaftet zueinander festgelegt, sondern lediglich das Magnetsystem wird im Gehäuse fest verankert, während das Kontaktsystem durch die Führung im Gehäuse noch während der Montage auf den gewünschten Abstand gebracht und an einer nicht fest vorgegebenen Position befestigt wird. Damit können bei der Montage Fertigungstoleranzen eliminiert werden. Die Befestigung erfolgt beispielsweise durch eine Klemm- oder Klebeverbindung, durch Ultraschallverschweißung oder auf sonstige Weise. Wichtig ist jedenfalls, daß die Verbindung nicht an einem fest vorgegebenen Anschlag in Betätigungsrichtung erfolgt.

[0008] In einer vorteilhaften Ausführungsform besitzt der Träger des Kontaktsystems einen im wesentlichen plattenförmigen Sockelteil mit umlaufenden Führungsrand und einem einstückig auf dem Sockelteil angeformten Befestigungsblock für seitlich in Aufnahmeschlitze einsteckbare Kontaktfedern. Zum Magnetsystem hin kann der Träger außerdem einen isolierenden, einstückig angeformten Deckelteil besitzen, welcher die Kontaktelemente mit Ausnahme einer Durchgriffsstelle für das Betätigungsorgan abschirmt.

[0009] Die Erfindung ist aber auch anwendbar auf ein Kontaktsystem, bei dem die Kontaktelemente in den Träger eingebettet oder auf andere Weise eingesetzt sind.

[0010] Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Montage des beschriebenen Relais wird zunächst das Magnetsystem im Grundkörper verankert, beispielsweise eingeklebt, danach wird das Kontaktsystem in den offenen Grundkörper eingeschoben, bis bei erregtem Magnetsystem der Kontakt bzw. die Kontakte schließen, und schließlich wird vorzugsweise bei nicht mehr erregtem Magnetsystem das Kontaktsystem um einen vorgegebenen Betrag weiter eingeschoben, um einem bestimmten Überhub bzw. eine bestimmte Abbrandsicherheit zu gewährleisten, wonach dann endlich der Träger mit dem Gehäuse verbunden wird.

[0011] Nachfolgend wird die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Figur 1 ein erfindungsgemäß gestaltetes Relais im Längsschnitt,

Figuren 2 bis 5 weitere Schnittansichten des in Figur 1 gezeigten Relais und

Figur 6 das Kontaktsystem aus Figur 1 in Explosionsdarstellung.

[0012] Das in den Figuren 1 bis 5 gezeigte Relais besitzt ein Gehäuse 1 in Form einer Schutzkappe, deren offene Seite nach unten, also zur Einbauebene des Relais weist. Im oberen Bereich, also im geschlossenen Teil des Gehäuses 1, ist ein Magnetsystem angeordnet, bestehend aus einer Spulenwicklung 2 auf einem Spulenkörper 3, einem axial durch die Spule verlaufenden Kern 4 und einem winkelförmigen Joch 5, welches mit einem senkrecht verlaufenden Schenkel 51 mit dem Kern 4 verbunden ist und sich mit einem waagerecht unterhalb der Spule verlaufenden Schenkel 52 parallel zur Spulenachse und zur Achse des Kerns erstreckt. Das freie Ende des Kerns 4 bildet eine Polplatte 41, welcher ein Anker 6 in Form einer ferromagnetischen Platte gegenübersteht.

[0013] Der Anker 6 ist mit einem Betätigungsorgan 7 zu einer festen Ankereinheit verbunden. Dabei ist der Anker 6 in eine Seitenwand 71 des Betätigungsorgans eingebettet oder eingeklebt, derart, daß im wesentlichen nur die Polfläche 61, der Kernpolplatte 41 gegenüberliegend, freiliegt. Für die Verbindung zwischen Anker und Betätigungsorgan sind natürlich auch andere Befestigungsverfahren, wie Ultraschallverschweißen und dergleichen, anwendbar. Die Seitenwand 71 des Betätigungsorgans 7 setzt sich in eine umlaufende Wand 72 fort und bildet damit eine nach oben offene, das Magnetsystem teilweise umschließende Wanne 73. Außerdem bildet das Betätigungsorgan auch zur Unterseite hin eine umlaufende Wand 74, welche somit eine nach unten offene Wanne 75 bildet, die ein Kontaktsystem 8 teilweise umschließt. Beide Wannen 75 und 73 sind durch einen gemeinsamen Boden bzw. eine Trennwand 76 gegeneinander abgegrenzt, wodurch das Kontaktsystem 8 von der Spule und vom Joch isoliert ist. Die Trennwand 76 verläuft im wesentlichen parallel zur Spulenachse und senkrecht zum Anker 6. Sie bildet somit den zweiten Schenkel einer aus dem Anker 6 und dem Betätigungsorgan 7 gebildeten Winkelankereinheit. Durch die umlaufenden Seitenwände 72 und 74 ist das Betätigungsorgan auch genügend versteift, so daß es sich bei Betätigung nicht durchbiegt. Die Seitenwände 72 und 74 ergeben außerdem im Vergleich zu den Gesamtabmessungen des Relais sehr lange Luft- und Kriechstrecken zwischen dem Kontaktsystem 8 und der Spule 2 bzw. auch den metallischen Teilen des Magnetkreises.

[0014] Das Kontaktsystem ist im vorliegenden Fall auf einem isolierenden Träger 81 aufgebaut, der einstückig aus einem plattenförmigen Sockelteil 82, einem Befestigungsblock 83 und einem Deckelteil 84 besteht. In den Befestigungsblock 83 sind von beiden Seiten jeweils Aufnahmeschlitze 85 eingeformt (in Figur 6 nur an einer Seite zu sehen), in welche eine Kontaktfeder 91 mit einem gefalteten Befestigungsteil 92 sowie eine Gegenkontaktfeder 93 mit einem gefalteten Befestigungsteil 94 eingesteckt sind. Jedes der Kontaktelemente 91 und 93 besitzt einen durch Faltung des Federblechs gebildeten Anschlußstachel 95 bzw. 96.

[0015] Durch das Falten erhält der Befestigungsteil 92 bzw. 94 jeweils die für die Steckbefestigung erforderliche Dicke und Stabilität, wobei die übereinander liegenden Abschnitte nach Bedarf auch durch eine Schweißung 98 verbunden sein können. Der umgebogene Abschnitt bildet außerdem jeweils eine überstehende Kante 99, an der ein Montagewerkzeug zum Einpressen des jeweiligen Kontaktelementes 91 bzw. 93 in den Träger 81 angesetzt werden kann.

[0016] Die Kontaktfeder 91 ist außerhalb ihrer Einspannstelle frei beweglich. An ihrem freien Ende 97 wird sie über einen Betätigungspimpel 77 des Betätigungsorgans 7 entsprechend der Schaltbewegung des Ankers betätigt. Der Deckelteil 84 des Trägers 81 bildet eine zusätzliche Isolierwand zwischen dem Kontaktsystem und dem Magnetsystem, wobei lediglich das freie Ende 97 der Kontaktfeder 91 zum Zwecke der Betätigung vorsteht. Soweit eine dritte Isolierschicht zusätzlich zu der Trennwand 76 und dem Deckelteil 84 erforderlich ist, kann auf letzteres eine zusätzliche Folie 86 aufgelegt bzw. aufgeklebt werden, wie sie in Figur 1 angedeutet, in Figur 6 jedoch nicht gezeigt ist.

[0017] Wenn der Deckelteil 84 aus Funktionsgründen kleiner ausgeführt werden muß, ist es zweckmäßig, eine oder mehrere Folien auf die Trennwand 76 aufzubringen. Auch ist es möglich, die Trennwand 76 durch Zwischenräume so zu gestalten, daß mindestens drei Isolierwände entstehen.

[0018] Anstelle des im Beispiel gezeigten einen Schließers kann natürlich auch ein beliebiger anderer Federsatz in dem Relais verwendet werden, beispielsweise ein Öffner, ein Umschalter oder auch ein Federsatz mit mehreren Einheiten.

[0019] Bei der Montage des Relais wird zunächst die komplette Ankereinheit, bestehend aus dem Anker 6 und dem Betätigungsorgan 7, auf das Magnetsystem aufgesetzt, wobei eine am Anker angeformte Lagerschneide 62 in eine Lagerkerbe 53 des Joches eingesetzt wird. Dieses damit komplettierte Magnetsystem wird dann in das Gehäuse 1 eingeschoben, wobei die Spule, bestehend aus Wicklung 2 und Spulenkörper 3, vorzugsweise im geschlossenen Endteil des Gehäuses 1 festgeklemmt bzw. festgeklebt wird. Die Ankereinheit wird damit durch die Seitenwand 11 des Gehäuses 1 gegen Herausfallen gesichert.

[0020] In die offene Seite des Gehäuses 1 wird dann das Kontaktsystem 8 eingesetzt, wobei der abgesetzte Randbereich 12 des Gehäuses eine Geradführung für den Sockel 82 des Kontaktsystems bildet. Der Außenrand 82a dieses Sockels 82 ist weitgehend an die Kontur des Gehäuserandes 12 angepaßt; er besitzt jedoch einige Ausnehmungen zur Durchführung der Kontakt-Anschlußstachel 95 und 96 sowie der Isolierummantelung 31 der Spulenanschlußstifte 10. Der Sockel 82 wird beim Einschieben nicht gegen einen Anschlag des Gehäuses geführt, sondern bei erregtem Magnetsystem soweit eingeschoben, bis die Kontaktfeder 91 durch den Pimpel 77 betätigt und der Kontakt mit dem Gegenkontaktelement 93 geschlossen wird. Danach wird die Erregung des Relais abgeschaltet, so daß sich der Kontakt öffnet. Das Kontaktsystem 8 wird nunmehr zusätzlich um einen vorgegebenen Betrag eingeschoben, mit dem eine bestimmte Abbrandsicherheit der Kontakte gewährleistet wird. Danach wird das Kontaktsystem, also der Sockel 82, gegenüber dem Gehäuse fixiert, was beispielsweise mittels eines Schnellklebers geschehen kann.

[0021] Zur Abdichtung der verbleibenden Öffnungen im Boden wird eine Abdeckplatte 13 über die Anschlußstifte 95, 96 und 10 geschoben. In dem durch die Abdeckplatte 13 und den Gehäuserand 12 gebildeten Raum wird dann von außen Vergußmasse 14 eingebracht, womit die Abdichtung des Gehäuses vollendet wird. Dabei kann natürlich in üblicher Weise im Gehäuse ein Lüftungsloch vorgesehen sein, welches während oder auch nach der Abdichtung geöffnet und später verschlossen wird.

Bezugszeichenliste

[0022] 

1

Gehäuse

2

Spulenwicklung

3

Spulenkörper

4

Kern

5

Joch

6

Anker

7

Betätigungsorgan

8

Kontaktsystem

10

Spulenanschlußstift

11

Seitenwand

12

Randbereich

13

Abdeckplatte

14

Vergußmasse

31

Isolierummantelung

41

Polplatte

51, 52

Joch-Schenkel

53

Lagerkerbe

61

Polfläche

62

Lagerschneide

71

Seitenwand

72

umlaufende Wand

73

Wanne

74

umlaufende Wand

75

Wanne

76

Boden, Trennwand

77

Betätigungspimpel

81

Träger

82

Sockelteil

82a

Außenrand

83

Befestigungsblock

84

Deckelteil

85

Aufnahmeschlitz

86

Folie

91

Kontaktfeder

92

Befestigungsteil

93

Gegenkontaktfeder

94

Befestigungsteil

95, 96

Anschlußstachel

97

freies Ende

98

Schweißpunkt (Schweißung)

99

überstehende Kante

Ansprüche

1. Elektromagnetisches Relais mit
einem kappenförmigen Gehäuse (1), das zur Anschlußseite des Relais offen ist,
einem im oberen, geschlossenen Bereich des Gehäuses (1) angeordneten Magnetsystem mit Spule (2) und Anker (6) und
einem im unteren, offenen Bereich des Gehäuses angeordneten Kontaktsystem (8), welches in einem Träger (81) aus Isolierstoff mindestens ein über ein Betätigungsorgan (7) mit dem Anker (6) in Wirkverbindung stehendes bewegliches Kontaktelement (91) aufweist, wobei der Träger (81) die offene Seite des Gehäuses (1) nach unten zumindest teilweise schließt,
dadurch gekennzeichnet,

- daß jedes bewegliche Kontaktelement (91) sich im wesentlichen parallel zur Anschlußebene erstreckt und in einer dazu senkrechten Richtung betätigbar ist,

- daß das Magnetsystem (2, 3, 4, 5) unmittelbar im Gehäuse (1) verankert ist und

- daß der Träger (81) des Kontaktsystems (8) in einer Führung (12) des Gehäuses (1) parallel zur Betätigungsrichtung ohne Anschlag geführt und in einer frei einstellbaren Einschiebeposition mit dem Gehäuse verbunden ist.

2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (81) einen im wesentlichen plattenförmigen Sockelteil (82) mit umlaufendem Führungsrand (82a) und auf dem Sockelteil (82) einen Befestigungsblock (83) für seitlich in Aufnahmeschlitze (85) einsteckbare Kontaktfedern (91, 92) aufweist.

3. Relais nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (81) zum Magnetsystem hin eine Isolierwand (84) besitzt, welche die Kontaktelemente mit Ausnahme einer Durchgriffsstelle für das Betätigungsorgan (7) abschirmt.

4. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung für das Magnetsystem durch einen abgesetzten Randbereich (12) des Gehäuses (1) gebildet wird.

5. Verfahren zur Montage eines Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst das Magnetsystem (2, 3, 4, 5, 6) mit dem Betätigungsorgan (7) im Gehäuse (1) verankert wird,
daß dann das Kontaktsystem (8) in das offene Gehäuse (1) eingeschoben wird, bis bei erregtem Magnetsystem der Kontakt (91, 92) bzw. die Kontakte geschlossen ist bzw. sind und daß dann der Träger (81) des Kontaktsystems mit dem Gehäuse (1) verbunden wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktsystem (8) nach dem Schließen der Kontakte um einen vorgegebenen Betrag weiter eingeschoben und erst dann mit dem Gehäuse (1) verbunden wird.

Claims

1. Electromagnetic relay having a cap-shaped housing (1) open towards the terminal end of the relay, a magnet system with coil (2) and armature (6) arranged in the upper, closed zone of the housing (1), and a contact system (8) which is arranged in the lower, open zone of the housing and has in a carrier (81) of insulating material at least one moveable contact element (91) that is operationally connected to the armature (6) via an actuator (7), the carrier (81) at least partly closing the open side of the housing (1) from below, characterised in that

- each moveable contact element (91) extends essentially parallel to the terminal plane and is actuatable in a direction perpendicular thereto,

- the magnet system (2, 3, 4, 5) is anchored directly in the housing (1) and

- the carrier (81) of the contact system (8) is guided in a guideway (12) of the housing (1) parallel to the actuating direction without a stop and connected to the housing in a freely settable insertion position.

2. Relay according to Claim 1, characterised in that the carrier (81) has an essentially plate-shaped base part (82) with a circumferential guide edge (82a), and a mounting block (83) on the base part (82) for contact springs (91, 92) that can be plugged laterally into receptor slots (85).

3. Relay according to Claim 1 or 2, characterised in that towards the magnet system the carrier (81) has an insulating wall (84) which shields the contact elements with the exception of a penetration point for the actuator (7).

4. Relay according to one of Claims 1 to 3, characterised in that the guideway for the magnet system is formed by a stepped edge zone (12) of the housing (1).

5. Process for assembling a relay according to one of Claims 1 to 4, characterised in that the magnet system (2, 3, 4, 5, 6) is firstly anchored to the actuator (7) in the housing (1), the contact system (8) is then inserted into the open housing (1) until the contact (91, 92) or the contacts is or are closed when the magnet system is excited, and the carrier (81) of the contact system is then connected to the housing (1).

6. Process according to Claim 5, characterised in that after the closure of the contacts the contact system (8) is inserted further by a prescribed amount and only then connected to the housing (1).

Revendications

1. Relais électromagnétique comportant
un boîtier en forme de capot (1), qui est ouvert du côté du raccordement du relais,
un système magnétique disposé dans la partie supérieure fermée du boîtier (1) et comportant une bobine (2), une armature (6), et
un système de contact (8), qui est situé dans la partie inférieure ouverte du boîtier et possède, dans un support (81) réalisé en un matériau isolant, au moins un élément de contact mobile (91), qui coopère activement avec l'armature (6) par l'intermédiaire d'un organe d'actionnement (7), le support (81) fermant au moins partiellement vers le bas le côté ouvert du boîtier (1),
caractérisé par le fait

- que chaque élément de contact mobile (91) s'étend sensiblement parallèlement au plan de raccordement et peut être actionné dans une direction perpendiculaire à ce plan,

- que le système magnétique (2,3,4,5) est ancré directement dans le boîtier (1), et

- que le support (81) du système de contact (8) est guidé dans un guide (12) du boîtier (1), parallèlement à la direction d'actionnement, sans butée et, dans une position d'insertion pouvant être réglée librement, est raccordé au boîtier.

2. Relais suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le support (81) comporte une partie formant socle sensiblement en forme de plaque (82) comportant un bord périphérique de guidage (82a), et, sur la partie formant socle (82), un bloc de fixation (83) pour des ressorts de contact (91,92) pouvant être enfichés latéralement dans des fentes de réception (85).

3. Relais suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que le support (81) possède, en direction du système magnétique, une paroi isolante (84), qui protège les éléments de contact, à l'exception d'un point d'accrochage pour l'organe d'actionnement (7).

4. Relais suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le guide pour le système magnétique est formé par une partie marginale étagée (12) du boîtier (1).

5. Procédé de montage d'un relais suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'on ancre tout d'abord le système magnétique (2,3,4,5,6) avec l'organe de fixation (7) dans le boîtier (1),
qu'ensuite, on insère le système de contact (8) dans le boîtier ouvert (1) jusqu'à ce que, le système magnétique étant excité, le contact (91,92) ou les contacts soient fermés et qu'ensuite, on raccorde le support (81) du système de contact au boîtier (1).

6. Procédé suivant la revendication 5, caractérisé par le fait qu'après la fermeture des contacts, on poursuit l'insertion du système de contact (8) sur une distance prédéterminée et qu'ensuite seulement on le raccorde au boîtier (1).

Zeichnung