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Dokumentenidentifikation DE3586200T2 10.12.1992
EP-Veröffentlichungsnummer 0186160
Titel Elektromagnetisches Relais.
Anmelder EURO-Matsushita Electric Works AG, 8150 Holzkirchen, DE
Erfinder Nobutoki, Kazuhiro Matsushita Electric Works;
Ono, Kenji Matsushita Electric Works Ltd;
Okahashi, Keiji Matsushita Electric Works Ltd;
Matsumura, Sueyoshi Matsushita Electric Works, Kadoma-shi Osaka 571, JP
Vertreter Strehl, P., Dipl.-Ing. Dipl.-Wirtsch.-Ing.; Schübel-Hopf, U., Dipl.-Chem. Dr.rer.nat.; Groening, H., Dipl.-Ing., Pat.-Anwälte, 8000 München
DE-Aktenzeichen 3586200
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, FR, GB, IT, LI, LU, NL, SE
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 20.12.1985
EP-Aktenzeichen 851163766
EP-Offenlegungsdatum 02.07.1986
EP date of grant 10.06.1992
Veröffentlichungstag im Patentblatt 10.12.1992
IPC-Hauptklasse H01H 50/04
IPC-Nebenklasse H01H 51/22   

Beschreibung[de]
HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais, genauer ein elektromagnetisches Relais mit einem Sockel, der mit einer Isoliertrennwand zum Trennen eines Elektromagneten und einer Kontaktanordnung versehen ist, und geht von der DE-A-3 202 043 aus.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Es ist bekannt, daß elektromagnetische Relais, insbesondere Relais mit hoher Kontaktbelastbarkeit in einem kleinen Gehäuse, eine Trennwand haben, die das Innere des Relaisgehäuses in zwei Räume aufteilt, einen zum Unterbringen eines Elektromagneten und den anderen für eine Kontaktanordnung. Ein Relaisaufbau mit dieser Trennwand zum Trennen des Elektromagneten und der Kontaktanordnung ist bei der Konstruktion von Miniaturrelais besonders wichtig, bei denen die Komponenten bei einem maximalen Isolationswiderstand zwischen dem Elektromagneten und der Kontaktanordnung dicht gepackt sind.

Bekannte Relais mit dieser Trennwand sind zum Beispiel in der US-A-4 101 856, 4 302 742 und 4 339 735 beschrieben, wobei sich die Trennwand immer über die Länge des Elektromagneten erstreckt, um diesen von der Kontaktanordnung zu trennen. Die bei allen bekannten Relais verwendete Trennwand muß jedoch innerhalb ihrer Länge einen Schlitz oder eine Öffnung zur Durchführung eines Betätigers oder eines ähnlichen Betätigungselementes aufweisen, das den Elektromagneten funktionsmäßig mit der Kontaktanordnung verbindet, um den Schaltvorgang der Kontaktanordnung in Reaktion auf die Erregung des Elektromagneten auszuführen.

Unglücklicherweise ist wegen des in der Trennwand ausgebildeten Schlitzes oder der Öffnung mit der Trennwand keine vollständige Isolation zwischen der Kontaktanordnung und dem Elektromagneten über die gesamte Länge des Elektromagneten erreichbar, und der Schlitz oder die Öffnung hat daher die Neigung, zwischen dem Elektromagneten und der Kontaktanordnung eine Kurzschluß-Leckstrecke zu bilden, durch die sich ein Lichtbogen, der möglicherweise an der Kontaktanordnung entsteht, bis zum Elektromagneten hin erstrecken kann und diesen beschädigen kann. Mit der Trennwand der bekannten Relais ist daher die elektrische Isolation an einem Teil der Trennwand unterbrochen, wodurch die Wirksamkeit der Trennwand beträchtlich verringert ist und sich eine nur ungenügende Isolation ergibt, was ein Hindernis bei der Konstruktion eines Miniturrelais mit einer hohen Kontaktbelastbarkeit ist, bei dem es erforderlich ist, daß die magnetischen und elektrischen Komponenten bei einem maximalen Isolationswiderstand dicht gepackt sind.

Die DE-A-3 202 043 beschreibt ein elektromagnetisches Relais mit den im ersten Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmalen. Dabei wird das freie Ende des beweglichen Kontaktes vom Relaisanker über eine Betätigungsplatte betätigt. Die Betätigungsplatte ist verschiebbar in einem Kanal angeordnet, der eine Verbindung zwischen dem den Elektromagneten enthaltenden Spulenraum und dem die Kontaktanordnung enthaltenden Schaltraum bildet. Bei dieser bekannten Relaiskonstruktion ist das oben bezeichnete Problem, das sich aus einer Kurzschluß-Leckstrecke zwischen dem Elektromagneten und der Kontaktanordnung ergibt, nicht ausreichend gelöst.

Das gleiche gilt sogar noch stärker bezüglich eines aus der DE-A-3 424 076 bekannten elektromagnetischen Relais, bei dem sich ein Verbindungshebel, der die Bewegung des Relaisankers zu einem Gleitelement überträgt, das die beweglichen Kontakte trägt, durch eine große Öffnung erstreckt, die den Spulenraum und den Schaltraum verbindet.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Aufgabe der Erfindung ist es, ein elektromagnetisches Relais zu schaffen, bei dem die Gefahr einer Leckstrecke, die sich zwischen der Kontaktanordnung und dem Elektromagneten bildet, im wesentlichen ausgeschaltet ist, wodurch eine Miniaturisierung des Relais möglich wird, während gleichzeitig eine maximale Isolation zwischen dem Elektromagnet und der Kontaktanordnung erreicht wird.

Diese Aufgabe wird durch das im Patentanspruch 1 charakterisierte Relais gelöst. Die Tatsache, daß sich die Trennwand zwischen der Kontaktanordnung und dem Elektromagneten über die gesamte Länge des letzteren erstreckt, ergibt zusammen mit dem Vorsehen von sich gegenseitig überlappenden Stegen und Leisten, die eine Aussparung abdecken, durch die ein Teil des Ankers zwischen den beiden Räumen an einer Stirnkante der Trennwand verläuft, eine hoch wirksame Isolation, die die Bildung einer Kurzschluß-Leckstrecke durch die Trennwand verhindert.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Die Fig. 1 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines elektromagnetischen Relais;

die Fig. 2 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des obigen Relais aus einer anderen Richtung, wobei ein großer Anteil der Teile entfernt ist;

die Fig. 3 ein Längsschnitt, teilweise in Frontansicht, des obigen Relais;

die Fig. 4 eine auseinandergezogene Aufsicht, die darstellt, wie eine Kontaktanordnung in dem obigen Relais eingesetzt ist;

die Fig. 5 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines elektromagnetischen Relais gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

die Fig. 6 ein Längsschnitt, teilweise in Frontansicht, des Relais der Fig. 5;

die Fig. 7 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines bei dem obigen Relais verwendeten Ankers;

die Fig. 8 eine Aufsicht, teilweise im Schnitt, auf den Anker;

die Fig. 9 eine Seitenansicht des obigen Relais;

die Fig. 10 ein horizontaler Schnitt durch das obige Relais;

die Fig. 11 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer Modifikation des bei dem elektromagnetischen Relais verwendeten Elektromagneten; und

die Fig. 12 eine schematische Darstellung des Elektromagneten der Fig. 11.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

In den Fig. 1 bis 4 ist ein elektromagnetisches Relais gezeigt, das einen Sockel 1 zur Anbringung eines Elektromagneten 30, eines Ankers 50 und einer Kontaktanordnung 70 aufweist. Der Sockel 1 besteht aus einem elektrisch isolierenden Material wie einem Kunststoffpreßteil in der Form eines Gehäuses, das an der Oberseite und einer der Endseiten in Längsrichtung offen ist. Eine Abdeckung 2 aus einem ähnlichen isolierenden Material paßt genau über den Sockel oder das Gehäuse 1, um die Oberseite und die Endseite zu verschließen. Das Gehäuse 1 umfaßt einen rechteckigen Boden 3, zwei gegenüberliegende Seitenwände 4 und 5, die sich von den Seitenteilen des Bodens 3 nach oben erstrecken, und eine Endwand 6, die sich vom Ende des Bodens 3 in der Längsrichtung nach oben erstreckt und die die Seitenwände 4 und 5 an ihren seitlichen Enden verbindet.

Eine Trennwand 7 verläuft einstückig von der Endwand 6 zwischen den gegenüberliegenden Seitenwänden 4 und 5 parallel zum Boden 3 derart, daß das Innere des Gehäuses 1 in einen Spulenraum 8 zur Unterbringung des Elektromagneten 30 und einen Schaltraum 9 für die Kontaktanordnung 70 aufgeteilt ist. Die Trennwand 7 erstreckt sich über eine Länge, die größer ist als die Länge des Elektromagneten 30, und endet an einer Kante, die bezüglich dem in Längsrichtung offenen Endes des Gehäuses 1 ausgespart ist, um eine Aussparung 10 offenzulassen, durch die der Spulenraum 8 mit dem Schaltraum 9 in Verbindung steht.

Der Elektromagnet 30 umfaßt ein U-förmiges Joch 31 mit zwei parallelen Schenkeln 32, die durch einen Steg 33 verbunden sind, einen Kern 34, der sich vom Steg 33 parallel zu den Jochschenkeln 32 erstreckt, und eine Wicklung 36, die um den Kern 34 gewickelt ist, um die freien Enden der Jochschenkel 32 in einer zu der des Kerns 34 entgegengesetzten Polarität zu magnetisieren. Die Wicklung 36 wird von einem Spulenkörper 37 getragen, der aus elektrisch isolierendem Kunststoffmaterial geformt ist, zwischen den Jochschenkeln 32 eingeschlossen ist und der daran durch den Kern 34 gehalten wird, der durch den Spulenkörper 37 eingesetzt wird, um mit dem Steg 33 des Jochs 31 verbunden zu werden.

Einer der Jochschenkel 32 ist an seinem freien Ende mit einem Brückenelement 38 versehen, das sich einstückig vom oberen Ende davon weg erstreckt. Das Brückenelement 38 ist in einem rechten Winkel zum anderen Jochschenkel 32 hin abgebogen und daran durch eine der bekannten Techniken für eine feste Verbindung zwischen den freien Enden der Jochschenkel 32 festgeklemmt, wodurch das Joch 31 verstärkt wird und eine gute Formstabilität gegen Stöße hat, die darauf zum Zeitpunkt des Zusammensetzen des Relais möglicherweise einwirken können. Das Brückenelement 38 hat daher nach außen einen Abstand von einem vergrößerten flachen Polende 35 des Kerns 34 und dient als Polelement mit der gleichen Polarität wie die Jochschenkel 32, jedoch mit anderer Polarität wie das Polende 35.

Der so gebildete Elektromagnet 30 wird im Spulenraum 8 durch Vorsprünge 39 an seinem Platz gehalten, die an den Jochschenkeln 32 ausgebildet sind und die in entsprechende Ausnehmungen 11 einschnappen, die in den oberen Endabschnitten der Seitenwände 4 und 5 des Gehäuses 1 ausgebildet sind. Eine Anzahl von Spulenanschlußfahnen 40, die eine einem Längsende des Spulenkörpers 37 vorgesehen sind, erstrecken sich zur Verbindung mit einer externen Relais-Steuerschaltung durch einzelne vertikale Schlitze 13, die in einem aufrechten Abschnitt 12 an der Verbindungsstelle der Endwand 6 mit der Trennwand 7 ausgebildet sind, um vom Boden 3 des Gehäuses 1 nach außen vorzustehen, wie es am besten in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist. Horizontal erstrecken sich vom anderen Längsende des Spulenkörpers 37 zwei Haltearme 41 zum drehbaren Halten des Ankers 50. Zu diesem Zweck weist jeder Haltearm 41 an seinem freien Ende eine Lageröffnung 42 mit einem offenen Schlitz 43 auf.

Der Anker 50 umfaßt einen Formblock 51 aus elektrisch isolierendem Kunststoffmaterial, der ein Paar von Polplatten 52 und 53 und einen Dauermagneten 54 trägt. Die rückwärtigen Enden der Polplatten 52 und 53 sind in den Formblock 51 eingebettet, wobei der Dauermagnet 54 dazwischen angeordnet ist, um mit entgegengesetzter Polarität magnetisiert zu werden. An jeder Seite des Formblocks 51 steht quer ein Drehzapfen 55 vor, der durch den offenen Schlitz 43 jeweils in eine der Lageröffnungen 42 einschnappt, so daß der Anker 50 von den Haltearmen 41 für eine Drehbewegung um eine horzontale Achse senkrecht zur Längsachse des Elektromagneten 30 gehalten wird.

Wie am besten in der Fig. 3 gezeigt ist, befindet sich der Hauptteil des Ankers 50 im Spulenraum 8 angrenzend an das Längsende des Elektromagneten 30 und ist damit derart verbunden, daß das Polende 35 des Kerns 34 zwischen den Polplatten 52 und 53 verläuft und sich gleichzeitig die obere Polplatte 52 zwischen dem Polende 35 und dem Brückenelement 38 erstreckt.

Bei dieser Verbindung wird der Anker 50 so angetrieben, daß er sich in der durch einen Pfeil in der Figur angezeigten Richtung in eine Funktionsstellung dreht, bei der die obere Polplatte 52 vom Polende 35 des Kerns 34 angezogen wird, wenn der Elektromagnet 30 durch eine gegebene Polarität einer Spannung erregt wird. Wenn der Elektromagnet 30 entregt ist, reagiert der Anker 50 darauf durch eine Drehung in die entgegengesetzte Richtung in die stabile Position der Fig. 3, bei der die obere Polplatte 52 vom Brückenelement 38 sowie die untere Polplatte 53 vom Polende 35 des Kerns 34 angezogen wird, um den magnetischen Kreis des Dauermagneten 54 zu schließen, und wird in dieser stabilen Position gehalten, bis der Elektromagnet 30 erneut mit der gegebenen Polarität einer Spannung erregt wird. In diesem Sinne ist das Relais dieser Ausführungsform ein gepoltes Relais mit einer monostabilen Ankerfunktion.

Mit dem Formblock 51 des Ankers 50 ist einstückig ein im wesentlichen L-förmiger Betätiger 56 ausgebildet, der um das offene Ende der Trennwand 7 bzw. durch die Aussparung 10 verläuft, um sich für die Verbindung des Ankers 50 mit der Kontaktanordnung 70 in den Schaltraum 9 zu erstrecken. Der Betätiger 56 ist am freien Ende seines horizontalen Segments mit einem Aufnahmeschlitz 57 zur Verbindung mit einer beweglichen Kontaktfeder 71 der Kontaktanordnung 70 versehen.

Die Kontaktanordnung 70 umfaßt die bewegliche Kontaktfeder 71 und ein Paar von festen Kontaktplatten 72 und 73, die beide im wesentlichen L-förmig sind, jedoch verschiedene Längen haben. Jede der festen Kontaktplatten 72 und 73 trägt an seinem einen Ende jeweils ein Kontaktplättchen 74 bzw. 75 und ist am anderen Ende mit jeweils einer sich nach unten erstreckenden Anschlußfahne 76 bzw. 77 versehen. Die festen Kontaktplatten 72 und 73 können in der in der Fig. 4 gezeigten Art von außen am Gehäuse 1 befestigt sein.

Das heißt, daß die die Kontaktplättchen tragenden Abschnitte der festen Kontaktplatten 72 und 73 durch entsprechende Öffnungen 14 und 15 in den Schaltraum 9 eingesetzt sind, die in den Seitenwänden 4 und 5 so ausgebildet sind, daß die Kontaktplättchen 74 und 75 in vertikalem Abstand im Schaltraum 9 angeordnet sind und durch ihre seitlichen Fußabschnitte an ihrem Platz gehalten werden, die mit einem Preßsitz in Längsnuten 16 und 17 eingesetzt sind, die in den Außenflächen der Seitenwände 4 und 5 ausgebildet sind.

Die Öffnungen 14 und 15 sind an einem Abschnitt unter der Trennwand 7 und angrenzend an die Endwand 6 derart ausgebildet, daß sich die Kontaktplättchen 74 und 75 oder der Schaltkontaktabschnitt der Kontaktanordnung 70 tief innerhalb des Schaltraumes 9 befinden, um einen maximalen Abstand von der zum Spulenraum 8, in dem der Elektromagnet 30 untergebracht ist, führenden Aussparung 10 entfernt zu sein, um den Elektromagneten 30 durch die Trennwand 7, die Endwand 6 und die Seitenwände 4 und 5 im wesentlichen vom Schaltkontaktabschnitt zu isolieren.

Die Anschlußfahnen 76 und 77 der festen Kontaktplatten 74 und 75 sind jeweils in vertikale Nuten 18 und 19 eingesetzt, die mit den Längsenden in Längsrichtung der Längsnuten 16 und 17 gegenüber den Öffnungen 14 und 15 zusammenhängen, so daß sie sich vom Boden 3 nach unten und außen erstrecken.

Die bewegliche Kontaktfeder 71 hat die Form eines länglichen Blattes, das an einem Endabschnitt mit einer Kontaktbasis 80 mit einer Anschlußfahne 79 verbunden ist und das an der Ober- und Unterseite des anderen Endabschnittes Kontaktplättchen 81 aufweist, die mit dem entsprechenden einen der Kontaktplättchen 74 und 75 der festen Kontaktplatten 72 und 73 in Eingriff kommen können. Die bewegliche Kontaktfeder 71 kann auch in der in der Fig. 4 gezeigten Art von außen am Gehäuse befestigt sein.

Die bewegliche Kontaktfeder 71 wird durch das offene Ende des Gehäuses 1 in den Schaltraum 9 geführt und ist am Gehäuse 1 durch Einsetzen der seitlichen Ränder der Kontaktbasis 80 in der Art eines Preßsitzes in Endschlitze 20 befestigt, die in der Innenfläche der Seitenwände 4 und 5 angrenzend an den Boden 3 ausgebildet sind, wobei sich die Anschlußfahne 79 durch einen Schlitz 22 im Boden 3 des Gehäuses 1 nach außen erstreckt.

Im mittleren Abschnitt der beweglichen Kontaktfeder 71 ist eine Öffnung 82 ausgebildet, deren Kante 83 in den Aufnahmeschlitz 57 am freien Ende des Betätigers 56 zur Verbindung damit eingesetzt ist. Die bewegliche Kontaktfeder 71 ist damit funktionsmäßig mit dem Anker 50 verbunden und mit diesem in Reaktion auf die Erregung und Entregung des Elektromagneten 30 bewegbar.

Der Schaltkontaktabschnitt mit dem Kontaktplättchen 81 der beweglichen Kontaktfeder 71 ist entweder durch die Öffnung 14 oder 15 vom Äußeren des Gehäuses 1 her zugänglich, es kann daher der Kontaktspalt mittels eines geeigneten Einstellwerkzeuges, das durch die Öffnung 14 oder 15 eingeführt werden kann, eingestellt werden. Die Öffnungen 14 und 15 werden durch die über das Gehäuse 1 gestülpte Abdeckung 2 geschlossen.

In den Fig. 5 bis 10 ist ein elektromagnetisches Relais gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt, dessen Aufbau ähnlich dem des oben beschriebenen Relais ist, mit der Ausnahme einer Kontaktanordnung 90 und der des genauen Aufbaus des Ankers 50. Zur Bezeichnung gleicher Teile werden gleiche Bezugszeichen verwendet.

Bei dieser Ausführungsform umfaßt die Kontaktanordnung 90 zwei Sätze von Kontakteinheiten, von denen jeder eine bewegliche Kontaktfeder 91 und ein Paar von festen Kontaktplatten 92 und 93 aufweist. Die festen Kontaktplatten 92 und 93 jeder Kontakteinheit werden durch Einsetzen des Trägerabschnittes für Kontaktplättchen 94 und 95 durch die Öffnungen 14 und 15 in den Seitenwänden 4 und 5 in den Schaltraum 9 des Gehäuses 1 eingeführt und durch ihre seitlichen Füße am Gehäuse 1 befestigt, die mit einem Preßsitz in Längsnuten 24 in der Außenseite jeder der Seitenwände 14 und 15 eingesetzt werden.

Wie oben sind einstückig mit den festen Kontaktplatten 92 und 93 jeder Kontakteinheit vorgesehene Anschlußfahnen 96 und 97 in vertikalen Nuten 25 aufgenommen, die mit den Längsnuten 24 so zusammenhängen, daß sie sich vom Boden 3 nach unten erstrecken. Die Kontaktplättchen 94 und 95 der festen Kontaktplatten 92 und 93 jeder Kontakteinheit sind vertikal mit einem Kontaktplättchen 98 der beweglichen Kontaktfeder 91 ausgerichtet, die dazwischen angeordnet ist, wobei diese Kontaktplättchen das Schalten des Kontaktabschnittes jeder Kontakteinheit festlegen. Die so aufgebauten und im Schaltraum 9 aufgenommenen beiden Sätze von Kontakteinheiten haben quer einen Abstand, und ihre Schaltkontaktabschnitte sind voneinander durch ein Trennstück 27 getrennt, das von der Trennwand 7 nach unten abgeht und eine Fortsetzung der Endwand 3 bildet, wie es in der Fig. 10 gezeigt ist.

Jede der beweglichen Kontaktfedern 91 hat die Form eines länglichen Blattes mit einer Anschlußfahne 99 an seinem einen Ende und mit Kontaktplättchen 98 an der Ober- und Unterseite des anderen Endes, die mit dem entsprechenden einen der Kontaktplättchen 94 und 95 der festen Kontaktplatten 92 und 93 in Eingriff kommen können. Jede bewegliche Kontaktfeder 91 erstreckt sich längs im Schaltraum 9 und ist durch Einsetzen des oberen Endes der Anschlußfahne 99 in einen vertikalen Schlitz 26, der in der Seite des offenen Endes des Bodens 3 angrenzend an jede der Seitenwände 4 und 5 ausgebildet ist, mit einem Preßsitz am Gehäuse 1 befestigt.

Wie am besten in der Fig. 7 gezeigt ist, ist der Anker 50 dieser Ausführungsform des weiteren in jeder der Seiten des sich horizontal erstreckenden Abschnittes des Betätigers 56 mit einer Nut 60 versehen, in die die seitliche Kante des hinteren halben Abschnittes jeder beweglichen Kontaktfeder 91 lose eingesetzt ist. Die Nut 60 ist an einem Abschnitt nahe dem freien Ende des Betätigers 56 mit einem abgeschrägten Abschnitt 61 vorgesehen, wobei an diesem Abschnitt die bewegliche Kontaktfeder 91 am Betätiger 56 zum Übertragen der Kraft vom Anker 50 zu der beweglichen Kontaktfeder 91 eingeklemmt ist.

Am äußersten Ende einer jeden Nut 60 ist zum leichten Einsetzen des Randabschnittes der beweglichen Kontaktfeder 91 beim Einsetzen des horizontalen Abschnittes des Betätigers 56 in den Schaltraum 9 zur Verbindung mit den beweglichen Kontaktfedern 91 eine V-förmige Eingreiföffnung 62 ausgebildet. Diesbezüglich dienen die beweglichen Kontaktfedern 91 als horizontale Führung zum leichten Einsetzen des Betätigers 56 in den Schaltraum 9 des Gehäuses 1.

Es ist an dieser Stelle anzumerken, daß beim Einsetzen des Betätigers 56 die Drehzapfen 35 des Ankers 50 durch den offenen Schlitz 43 in die Lageröffnungen 42 des Elektromagneten 30 eingeschnappt werden können. Der Anker 50 kann daher leicht mit dem Elektromagneten 30 und der Kontaktanordnung 90 durch einfaches Einsetzen in das Gehäuse 1 verbunden werden.

Die Verbindung zwischen dem Anker 50 und der Kontaktanordnung 90 ist derart, daß, wenn der Anker 50 in Reaktion auf die Entregung des Elektromagneten 30 in die stabile Stellung der Fig. 6 gebracht wird, die bewegliche Kontaktfeder 91 jeder Kontakteinheit im kontaktierenden Eingriff mit der oberen festen Kontaktplatte 92 und aus dem kontaktierenden Eingriff mit der unteren festen Kontaktplatte 93 gehalten wird. Wenn der Anker 50 sich in Reaktion auf die Erregung des Elektromagneten 30 in der durch einen Pfeil in der gleichen Figur angezeigten Richtung dreht, wird die bewegliche Kontaktfeder 91 durch den Betätiger 56 in den kontaktierenden Eingriff mit der unteren festen Kontaktplatte 93 und aus dem kontaktierenden Eingriff mit der oberen festen Kontaktplatte 92 gedrängt.

Der Anker 50 ist an beiden Seiten des Formblocks 51 des weiteren einstückig mit Leisten 64 versehen, die unter der Aussparung 10 im offenen Ende der Trennwand 7 angeordnet sind und sich zu den Seitenwänden 4 und 5 des Gehäuses 1 hin erstrecken, wobei ihr Frontabschnitt in enger Beziehung mit dem Ende der Trennwand 7 gehalten wird, wie es in den Fig. 6 und 9 gezeigt ist.

An den Seitenwänden 4 und 5 sind an Abschnitten gerade über den rückwärtigen Enden der beweglichen Kontaktfedern 91, aber unter der Aussparung 10 zwei Stege 28 einstückig ausgebildet. Jeder Steg 28 erstreckt sich nach innen zur Unterseite der Leisten 64 hin derart, daß damit eine Überlappung erfolgt, so daß zwischen dem Anker 50 und den Seitenwänden 4 und 5 nur Zick-Zack-Wege verbleiben, die eine beträchtliche Verlängerung der Verbindungsstrecke bewirken, die zwischen dem Schaltraum 9 und dem Spulenraum 8 durch die Aussparung 10 verläuft.

Im Ergebnis wird ein möglicher Lichtbogen oder ein ähnlicher Überschlag davon abgehalten, sich von der Kontaktanordnung 90 durch die Aussparung 10 zu dem Elektromagneten 30 oder dem elektrisch leitenden Abschnitt des Ankers 50 zu bewegen. Die Aussparung 10 ist daher durch die Kombination der Leisten 64 mit den Stegen 28 im wesentlichen geschlossen, so daß der Spulenraum 8 auch am offenen Ende des Gehäuses 1 isolierend vom Schaltraum getrennt ist.

Der in der Fig. 11 gezeigte Elektromagnet 100 ist im Aufbau mit dem der vorstehenden Ausführungsform identisch, mit der Ausnahme, daß ein weiteres unteres Brückenelement 44 hinzugefügt ist, das sich über die freien Enden der Jochschenkel 32 im vertikalen Abstand zu dem oberen Brückenelement 38 erstreckt. Zur Bezeichnung gleicher Teile werden gleiche Bezugszeichen wie bei der vorstehenden Ausführungsform verwendet. Der weitere Aufbau des Relais ist wie oben beschrieben.

Das hinzugefügte untere Brückenelement 44 besteht auch aus einem magnetischen Material und dient als Polelement mit der gleichen Polarität wie das obere Brückenelement 38 und mit der zu dem Polende 35 des Kerns 34 entgegengesetzten Polarität. Diese Brückenelemente 38 und 44 sind von dem dazwischenliegenden Polende 35 vertikal gleich beabstandet.

Wie in der Fig. 12 gezeigt, ist der so aufgebaute Elektromagnet 100 magnetisch mit dem Anker 50 der gleichen Konstruktion derart verbunden (obwohl in den Abbildungen lediglich der Dauermagnet 54 und die Polplatten 52 und 53 davon dargestellt sind), daß sich jede der Polplatten 52 und 53 zwischen dem Polende 35 und den oberen und unteren Brückenelementen 38 und 44 erstreckt. Bei dieser Anordnung wird der Anker 50 in Reaktion auf eine durch eine Spannung entgegengesetzter Polarität erfolgende Erregung des Elektromagneten 100 dazu gebracht, sich in die entgegengesetzte Richtung zu drehen, wobei immer eine der Polplatten 52 und 53 vom Polende 35 des Kerns 34 und gleichzeitig die andere Polplatte von den Brückenelementen 38 und 44 angezogen wird.

Auf die Entregung des Elektromagneten 100 hin wird der Anker 50 in jeder der obigen Positionen gehalten, da der magnetische Kreis des Dauermagneten 54 über die Polplatten 52 und 53, den Kern 34, die Jochschenkel 32 und 33 und jedes der Brückenelemente 38 und 44 geschlossen ist. Folglich hat der Anker 50 zwei stabile Positionen, wodurch der (nicht gezeigten) Kontaktanordnung, die mit dem Anker 50 auf die gleiche Weise wie oben verbunden ist, eine bistabile Schaltcharakteristik gegeben wird.

Das untere Brückenelement 44 kann ein separates Teil sein, das an seinen beiden Enden an die freien Enden der Jochschenkel 32 angeklemmt wird, oder es kann ein fortlaufendes Stück sein, das sich einstückig von einem der Jochschenkel 32 weg erstreckt und das zum anderen Jochschenkel hin abgebogen und dann daran befestigt ist.

BEZUGSZEICHENLISTE

1 Sockel (Gehäuse)

2 Abdeckung

3 Boden

4 Seitenwand

5 Seitenwand

6 Endwand

7 Trennwand

8 Spulenraum

9 Schaltraum

10 Aussparung

11 Ausnehmung

12 aufrechter Abschnitt

13 vertikaler Schlitz

14 Öffnung

15 Öffnung

16 Längsnut

17 Längsnut

18 vertikale Nut

19 vertikale Nut

20 Endschlitz

22 Schlitz

24 Längsnut

25 vertikale Nut

26 vertikaler Schlitz

27 Trennstück

28 Steg

30 Elektromagnet

31 Joch

32 Schenkel

33 Steg

34 Kern

35 Polende (Kern)

36 Wicklung

37 Spulenkörper

38 Brückenelement

39 Vorsprung

40 Spulenanschlußfahne

41 Haltearm

42 Lageröffnung

43 offener Schlitz

44 Brückenelement

50 Anker

51 Formblock

52 Polplatte

53 Polplatte

54 Dauermagnet

55 Drehzapfen

56 Betätiger

57 Aufnahmeschlitz

60 Nut

61 abgeschrägter Abschnitt

62 Eingreiföffnung

64 Leiste

70 Kontaktanordnung

71 bewegliche Kontaktfeder

72 feste Kontaktplatte

73 feste Kontaktplatte

74 Kontaktplättchen (fester Kontakt)

75 Kontaktplättchen (fester Kontakt)

76 Anschlußfahne (fester Kontakt)

77 Anschlußfahne (fester Kontakt)

79 Anschlußfahne (beweglicher Kontakt)

80 Kontaktbasis

81 Kontaktplättchen (bewegl. Kontakt)

82 Öffnung

83 Kante

90 Kontaktanordnung

91 bewegliche Kontaktfeder

92 feste Kontaktplatte

93 feste Kontaktplatte

94 Kontaktplättchen (fester Kontakt)

95 Kontaktplättchen (fester Kontakt)

96 Anschlußfahne (fester Kontakt)

97 Anschlußfahne (fester Kontakt)

98 Kontaktplättchen (bewegl. Kontakt)

99 Anschlußfahne (beweglicher Kontakt)

100 Elektromagnet


Anspruch[de]

1. Elektromagnetisches Relais, umfassend

einen Sockel (1) aus elektrisch isolierendem Material mit einem Spulenraum (8) zur Aufnahme eines Elektromagnets (30), einem Schaltraum (9) zur Aufnahme einer Kontaktanordnung (90) und einer isolierenden Trennwand (7), die den Spulenraum (8) von dem Schaltraum (9) trennt, und

einen Anker (50), der mit dem Elektromagnet (30) magnetisch gekoppelt und mit einem beweglichen Kontakt (91) der Kontaktanordnung (90) funktionsmäßig verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (7) über die gesamte Länge des Elektromagnets (30) verläuft und an einer Stirnkante eine Aussparung (10) aufweist, durch die hindurch der Spulenraum (8) mit dem Schaltraum (9) in Verbindung steht,

daß der Anker (50) an seinen Seiten mit Leisten (64) aus elektrisch isolierendem Material versehen ist, die auf die Seitenwände (4, 5) des Sockels (1) zu verlaufen, und

daß an die Seitenwände (4, 5) an der Aussparung (10) benachbarten Stellen einwärts verlaufende Stege (28) angeformt sind, deren jeder eine der Leisten (64) überlappt, um die Aussparung (10) im wesentlichen zu verschließen und dadurch den Elektromagnet (30) von den elektrisch leitfähigen Teilen der Kontaktanordnung (90) zu isolieren.

2. Relais nach Anspruch 1, wobei der Anker (50) einen Betätiger (56) aus elektrisch isolierendem Material aufweist, der zur Beaufschlagung des beweglichen Kontakts (91) um die Stirnkante der Trennwand (7) herum in den Schaltraum (9) verläuft.

3. Relais nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Elektromagnet (30) ein U-förmiges Joch (31), dessen entgegengesetzte Schenkel über einen Steg (33) verbunden sind, einen von dem Steg (33) aus parallel zu den Schenkeln (32) verlaufenden Kern (34), eine auf den Kern (34) gewickelte Wicklung (36) und ein die Enden der Schenkel (32) starr miteinander verbindendes Brückenelement (38) umfaßt.

4. Relais nach Anspruch 3,

wobei das Brückenelement (38) als Polstück einer zur Polarität des Kerns (34) entgegengesetzten Polarität dient und vom freien Ende (35) des Kerns (34) in einer zur Ebene der Jochschenkel (32) senkrechten Richtung in Abstand angeordnet ist, und

wobei der Anker (50) ein Paar von Polplatten (53, 54) umfaßt, die in einer zur Ebene der Jochschenkel (32) senkrechten Richtung in Abstand voneinander und durch einen dazwischen angeordneten Dauermagnet (54) mit entgegengesetzter Polarität magnetisiert sind, wobei eine der Polplatten (52) zwischen dem Kern (34) und dem Brückenelement (38) verläuft und eine stabile Ankerstellung vermittelt, wenn die besagte eine Polplatte (52) bei Abfall des Elektromagnets (30) zu dem Brückenelement (38) hingezogen wird.

5. Relais nach Anspruch 4,

wobei die freien Enden der Jochschenkel (32) durch ein zweites Brückenelement (44) miteinander verbunden sind, das als Polstück einer zur Polarität des Kerns (38) entgegengesetzten Polarität dient, wobei die beiden Brückenelemente (38, 44) in einer zur Ebene der Jochschenkel (32) senkrechten Richtung in Abstand voneinander angeordnet sind und das freie Ende (35) des Kerns (34) dazwichen liegt, und

wobei jede der Ankerpolplatten (52, 53) zwischen dem Kern (34) und jeweils einem der Brückenelemente (38, 44) verläuft, um zwei stabile Ankerlangen zu vermitteln, in die bei Abfall des Elektromagnets (100) die jeweilige Polplatte (52, 53) zu dem benachbarten Brückenelement (38, 44) hingezogen wird.

6. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei mindestens eine der Seitenwände (4, 5) mit einer Öffnung (14, 15) versehen ist, durch die der bewegliche Kontakt (71, 91) von der Außenseite des Sockels (1) her zugänglich ist.

7. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 6,

wobei die Kontaktanordnung (9) Kontaktsätze umfaßt, deren jeder einen beweglichen Kontakt (91) und mindestens einen festen Kontakt (92, 93) aufweist, und

wobei die Trennwand (7) mit einem nach unten weisenden Trennstück (27) versehen ist, das den Schaltraum (9) in getrennte Kammern zur Aufnahme jeweils eines Kontaktsatzes unterteilt.







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