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Dokumentenidentifikation DE102004060370A1 06.07.2006
Titel Elektromagnetisches Relais
Anmelder TYCO Electronics Austria GmbH, Wien, AT
Erfinder Mikl, Rudolf, Arbesthal, AT;
Loy, Johann, Kappellerfeld, AT
Vertreter Wilhelm & Beck, 80636 München
DE-Anmeldedatum 15.12.2004
DE-Aktenzeichen 102004060370
Offenlegungstag 06.07.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 06.07.2006
IPC-Hauptklasse H01H 50/64(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais mit einem Umschaltkontakt und einem Arbeitskontakt, wobei der Umschaltkontakt in der Offenposition an einem Anlageelement anliegt. Der Umschaltkontakt steht über ein Schieberelement in Wirkverbindung mit einer Ankerplatte, die gegenüberliegend zum Umschaltkontakt auf einer anderen Seite der Spule angeordnet ist. Das Anlageelement 7 weist eine Anlagefläche auf, die unterhalb von Kontaktknöpfen 13 des Umschaltkontaktes 6 angeordnet ist und am Umschaltkontakt 6 unterhalb der Kontaktknöpfe 13 in der Offenposition anliegt. Durch diese Position der Anlagefläche wird ein verbessertes Ansteuerverhalten des Relais erreicht. Zudem wird die Lebensdauer des Relais durch diese Ausbildungsform des Anlageelementes erhöht.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Elektromagnetische Relais sind in den verschiedensten Ausführungsformen bekannt. Beispielsweise beschreibt die internationale Patentanmeldung WO 00/24019 ein elektromagnetisches Relais mit einem Grundkörper, der eine Grundebene festlegt, einem auf dem Grundkörper angeordnetem Magnetsystem mit Spule, Kern und Anker. Zudem weist das Relais ein Schließer-Kontaktfederpaar und mindestens einen Öffner-Kontaktfederpaar auf, wobei jedes Kontaktfederpaar eine aktive und eine passive Kontaktfeder umfasst. Jede Kontaktfeder ist senkrecht zur Grundebene stehend in dem Grundkörper befestigt und trägt an ihrem, von dem Grundkörper entfernten Ende ein Kontaktstück. Zudem ist ein Betätigungsschieber vorgesehen, der mit dem Anker gekoppelt ist parallel zur Grundebene bewegbar ist und in Wirkverbindung mit der Kontaktfeder steht.

Im Stand der Technik ist bereits ein elektromagnetisches Relais bekannt, wie in 4 dargestellt ist. Das bekannte Relais weist eine Kontaktanordnung mit einem Umschaltkontakt 6 und einem Arbeitskontakt 5 und einem Anlageelement 7 auf. Das Anlageelement 7 weist eine Anlagefläche auf, die auf der Höhe von Kontaktknöpfen 13 des Umschaltkontakts 6 angeordnet ist. Aufgrund dieser Anordnung schlägt der Umschaltkontakt 6 in der Offenposition des Relais mit den Kontaktknöpfen 13 an die Anlagefläche des Anlageelements 7 an. Die Höhenposition des Anlageelements 7 weist den Vorteil auf, dass der Umschaltkontakt geschont wird, da der Umschaltkontakt mit den Kontaktknöpfen am Anlageelement 7 zur Anlage gelangt.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Relais mit besseren elektrischen Eigenschaften bereitzustellen.

Die Aufgabe der Erfindung wird mit dem Relais gemäß Patentanspruch 1 gelöst.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Ein Vorteil des Relais besteht darin, dass der Umschaltkontakt in der Offenposition zur Anlage an einem Anlageelement kommt, wobei das Anlageelement unterhalb des Kontaktknopfes des Umschaltkontaktes angeordnet ist. Auf diese Weise wird überraschend eine verbesserte Funktion des elektromagnetischen Relais erreicht. Durch die Anlage des Umschaltkontaktes am Anlageelement unterhalb des Kontaktknopfes wird sowohl die mechanische als auch die elektrische Funktion des Relais verbessert. Insbesondere wird ein verbessertes Schaltverhalten des Relais erreicht. Versuche haben gezeigt, dass die Langzeitstabilität des Relais um 30% erhöht wird.

Vorzugsweise ist der Umschaltkontakt in Form einer Kontaktfeder, insbesondere einer Doppelkontaktfeder ausgebildet. In dieser Ausführungsform gelangt das Federblech in Anlage an das Anlageelement in der Offenposition des Umschaltkontaktes. Das Federblech bietet zum Einen die gewünschte elastische Funktion und zum Anderen eine ausreichende mechanische Stabilität, die für den Umschaltkontakt benötigt wird.

In einer weiteren Ausführungsform erstreckt sich der abgewinkelte Plattenteil des Anlageelementes über die gesamte Breite des Umschaltkontaktes. Dadurch wird eine gleichmäßige Anlage des Umschaltkontaktes am Anlageelement erreicht. Dies führt zu einer geringeren Abnutzung des Umschaltkontaktes.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:

1 ein Relais in einer perspektivischen Darstellung;

2 das Anlageelement mit den Umschalt- und Arbeitskontakten;

3 den Grundkörper mit den montierten Umschaltkontakten, den Arbeitskontakten und dem Anlageelement; und

4 ein Relais gemäß dem Stand der Technik.

1 zeigt in einer perspektivischen Darstellung ein elektromagnetisches Relais 1, das im Wesentlichen einen Grundkörper 8, eine Spule 2, eine Ankerplatte 3 und ein Joch 4 aufweist. Die Ankerplatte 3 steht über ein Schieberelement 10 in Wirkverbindung mit einem Umschaltkontakt 6. Der Umschaltkontakt 6 ist gegenüberliegend zur Ankerplatte 3 an der Spule 2 angeordnet. Dem Umschaltkontakt 6 ist ein Arbeitskontakt 5 zugeordnet. Der Umschaltkontakt 6 und der Arbeitskontakt 5 sind in der dargestellten Ausführungsform als Federkontakte, insbesondere als Doppelfederkontakte ausgebildet. Der Umschaltkontakt 6 und der Arbeitskontakt 5 können auch in anderen Ausführungsformen realisiert sein. Der Arbeitskontakt 5 und der Umschaltkontakt 6 sind in den Grundkörper 8 eingesteckt und auf diese Weise mit dem Grundkörper 8 befestigt.

Die Ankerplatte 3 ist ebenfalls in den Grundkörper 8 eingesteckt, aber kippbar im Grundkörper 8 gehaltert. Im oberen Endbereich weist die Ankerplatte 3 einen Fortsatz 9 auf, der in eine Rastöffnung des Schieberelementes 10 eingesteckt ist und über eine Rastverbindung mit dem Schieberelement 10 verbunden ist. Das Schieberelement 10 ist auf dem Grundkörper 8 aufgelegt und parallel zur Längsachse der Spule 2 verschiebbar am Grundkörper 8 gelagert. Das Schieberelement 10 weist gegenüberliegend zur Rastöffnung an zwei Seitenkanten, jeweils einen Dornfortsatz 11 auf. Die Dornfortsätze 11 greifen in der dargestellten Position in Aufnahmeöffnungen 12 des Umschaltkontaktes 6 ein. Die Aufnahmeöffnungen 12 sind jeweils an der Außenseite neben den Kontaktknöpfen 13 des Umschaltkontaktes 6 ausgebildet. Der Arbeitskontakt 5 weist ebenfalls in jedem Federelement einen Kontaktknopf 13 auf. Die Kontaktknöpfe 13 des Arbeitskontaktes 5 und des Umschaltkontaktes 6 sind auf gleicher Höhe angeordnet, so dass ein elektrischer Kontakt beim Schließen des Relais 1 über eine Anlage der Kontaktknöpfe 13 des Arbeitskontaktes 5 und des Umschaltkontaktes 6 erreicht wird.

Zudem ist zwischen der Spule 2 und dem Umschaltkontakt 6 ein Anlageelement 7 angeordnet, an dem der Umschaltkontakt 6 in einer Offenposition des Relais 1 zur Anlage kommt. Das Anlageelement 7 weist eine Anlagefläche auf, die unterhalb der Kontaktknöpfe 13 des Umschaltkontaktes 6 ausgebildet ist und unterhalb der Kontaktknöpfe 13 zur Anlage am Umschaltkontakt 6 in der Offenposition des Relais 1 kommt. In einer weiteren Ausführungsform ist der Umschaltkontakt 6 in Form einer Doppelkontaktfeder ausgebildet. In einer Weiterbildung ist der Umschaltkontakt 6 mit einer vorgegebenen Vorspannung gegen das Anlageelement 7 vorgespannt.

Das Schieberelement 10 weist im Bereich des Umschaltkontaktes 6 an gegenüberliegenden Seitenbereichen jeweils ein Rahmenteil 23 auf, an dem der Dornfortsatz 11 ausgebildet ist. Die Rahmenteile 23 sind jeweils oberhalb des Anlageelementes 7 angeordnet. Aufgrund der niedrigen Ausbildungsform des Anlageelementes 7 ist eine Anlage des Umschaltkontaktes 6 mit der gesamten Breite am Anlageelement 7 möglich, und zudem ist ausreichend Platz für die Ausbildung der Rahmenteile 23 vorhanden. Die Rahmenteile 23 sind oberhalb des Anlageelementes 7 angeordnet.

In der dargestellten Ausführungsform ist das Anlageelement 7 in Form einer abgewinkelten Platte ausgebildet, wobei sich ein abgewinkeltes Plattenteil 14 quer über den gesamten Umschaltkontakt 6 erstreckt, so dass der Umschaltkontakt 6 mit der gesamten Breite am abgewinkelten Plattenteil 14 zur Anlage kommt. In der dargestellten Ausführungsform der Doppelkontaktfeder für den Umschaltkontakt 6 gelangen beide Federelemente des Umschaltkontaktes 6 zur Anlage an das Anlageelement 7. Dadurch wird eine gleichmäßige Anlage des Umschaltkontaktes 6 erreicht, so dass der Umschaltkontakt 6 beim Aufschlagen auf das Anlageelement 7 geschont wird.

Das Joch 4 ist als U-förmiges Joch mit zwei Jochschenkeln ausgebildet, wobei ein Jochschenkel durch die Mitte der Spule geführt ist, und den Kern der Spule darstellt. Der zweite Jochschenkel ist im Bereich des Anlageelements 7 aus der Spule 2 heraus und entlang der Spule 2 bis in den Bereich der Ankerplatte 3 geführt. Die Ankerplatte 3 ist im unteren Bereich an den Kern der Spule 2 angelegt, wobei der obere Bereich in der Offenposition des Relais 1 von dem zweiten Jochschenkel 4 beabstandet angeordnet ist.

Wird nun die Spule 2 über elektrische Anschlüsse 15 bestromt, so wird die Ankerplatte 3 im oberen Bereich zum oberen Jochschenkel hin gezogen, wobei die Ankerplatte 3 eine Kippbewegung in Richtung auf die Spule 2 durchführt. Dabei ist die Drehachse im Bereich des Grundkörpers 8 angeordnet. Durch die Kippbewegung wird das Schieberelement 10 in Richtung auf den Umschaltkontakt 6 bewegt. Aufgrund der Bewegung des Schieberelements 10 greifen nach einer freien Strecke die Dornfortsätze 11 in die Aufnahmeöffnungen 12 ein und schieben den Umschaltkontakt 6 in Richtung auf den Arbeitskontakt 5. Dabei gelangen die Kontaktknöpfe 13 des Umschaltkontaktes 6 in mechanischem Kontakt mit den Kontaktknöpfen 13 des Arbeitskontaktes 5. Somit wird eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem Arbeitskontakt und dem Umschaltkontakt hergestellt. Der Arbeitskontakt 5 weist erste elektrische Anschlüsse 16 und der Umschaltkontakt 6 zweite elektrische Anschlüsse 17 auf, die auf der Unterseite aus dem Grundkörper 8 herausgeführt sind.

Wird nun die magnetische Spule 2 entstromt, so wird die Ankerplatte 3 durch eine nicht dargestellte Ankerfeder zurück in die Ausgangsposition bewegt, wodurch auch das Schiebeelement 10 wieder in die Ausgangsposition zurückbewegt wird. Dabei werden die Dornfortsätze 11 aus den Aufnahmeöffnungen 12 herausbewegt, so dass auch der federnd ausgebildete Umschaltkontakt 6 zurück in die Ausgangsposition schwingt. Dabei schlägt der Umschaltkontakt 6 an das Anlageelement 7 an und kommt am Anlageelement 7 zur Anlage.

2 zeigt in einer perspektivischen Darstellung die Anordnung des Anlageelementes 7, des Umschaltkontaktes 6 und des Arbeitskontaktes 5. In dieser Darstellung sind der Arbeitskontakt 5, der Umschaltkontakt 6 und das Anlageelement 7 in der gleichen Position dargestellt, in der die Bauteile im Relais verbaut sind. Das Anlageelement 7 ist im Wesentlichen in Form einer Platte ausgebildet, an deren oberen Randbereich ein abgewinkeltes Plattenteil 14 in Richtung auf den Umschaltkontakt 6 angeformt ist. Das Anlageelement 7 ist im verbauten Zustand mit Einsteckabschnitten 18 in eine Grundplatte des Grundkörpers 8 eingesteckt und am Grundkörper 8 befestigt. Die Aufnahmeöffnungen 12 sind in Form von gebogenen Laschen seitlich der Kontaktknöpfe 13 angeformt. Der Umschaltkontakt 6 besteht im Wesentlichen aus einer Kontaktplatte 19, an der die zweiten elektrischen Anschlüsse 17 angeformt sind. An die Kontaktplatte 19 sind zwei Federelemente 20 in Form von Federplättchen befestigt, die sich nach oben erstrecken und nebeneinander angeordnet sind.

Der Arbeitskontakt 5 besteht aus einer zweiten Kontaktplatte 21, an deren Unterseite die ersten Anschlüsse 16 herausgeführt sind. An der zweiten Kontaktplatte 21 sind zwei zweite Federelemente 22 in Form von Federplättchen befestigt, die nebeneinander angeordnet sind und nach oben über die zweite Kontaktplatte 21 hinausgeführt sind. Die ersten und die zweiten Federplättchen 20, 22 sind im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet, wobei die Kontaktknöpfe 13 in den ersten und zweiten Federplättchen 20, 22 befestigt sind.

3 zeigt eine schematische Seitenansicht des Grundkörpers 8 und der Kontaktanordnung mit dem Arbeitskontakt 5 und dem Umschaltkontakt 6. Der Umschaltkontakt 6 liegt an einer Anlagefläche 24 des Anlageelementes 7 an. In der Darstellung der 3 sind die weiteren Elemente des Relais aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt. Der Umschaltkontakt 6 ist in der dargestellten Position in der Offenposition, in der kein elektrischer Kontakt zwischen dem Arbeitskontakt 5 und dem Umschaltkontakt 6 gegeben ist. In dieser Position liegt der Umschaltkontakt 6 mit einer festgelegten Vorspannung am Anlageelement 7 an, wobei das Anlageelement 7 unterhalb der Kontaktknöpfe 13 direkt an den Federplättchen 20 des Umschaltkontaktes 6 anliegt.

Die Anordnung des Anlageelementes 7 mit dem abgewinkelten Plattenteil 14 unterhalb der Kontaktknöpfe 13 des Umschaltkontaktes 6 führt zu einer verbesserten Ansteuerbarkeit der Umschaltkontakte 6.

1Relais 2Spule 3Ankerplatte 4Joch 5Arbeitskontakt 6Umschaltkontakt 7Anlageelement 8Grundkörper 9Fortsatz 10Schieberelement 11Dornfortsatz 12Aufnahmeöffnung 13Kontaktknopf 14Plattenteil 15Anschlüsse 16erste Anschlüsse 17zweite Anschlüsse 18Einsteckabschnitt 19Kontaktplatte 20Federelement 21zweite Kontaktplatte 22zweite Federelemente 23Rahmenteil 24Anlagefläche

Anspruch[de]
  1. Elektromagnetisches Relais (1) mit einer Spule (2), einem Anker (3) und einem Joch (4), mit einem Umschaltkontakt (6) und einem Arbeitskontakt (5), wobei der Anker (3) in Wirkverbindung mit dem Umschaltkontakt (6) steht, wobei der Umschaltkontakt (6) in einer Offenposition an einem Anlageelement (7) anliegt, wobei der Umschaltkontakt (6) in Abhängigkeit von der Bestromung der Spule (2) von der Offenposition in eine Schließposition bewegbar ist, bei der der Umschaltkontakt (6) von der Anlagefläche (24) wegbewegt und in Kontakt mit dem Arbeitskontakt (5) gebracht wird, wobei der Umschaltkontakt (6) und der Arbeitskontakt (5) Kontaktknöpfe (13) aufweisen, die miteinander in Kontakt bringbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Umschaltkontakt (6) unterhalb der Kontaktknöpfe (13) in der Offenposition am Anlageelement (7) anliegt.
  2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Umschaltkontakt (6) in Form einer Kontaktfeder ausgebildet ist.
  3. Relais nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitskontakt (5) in Form einer Kontaktfeder ausgebildet ist.
  4. Relais nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Umschaltkontakt (6) und der Arbeitskontakt (5) als Doppelkontaktfeder ausgebildet sind.
  5. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker in Form einer Ankerplatte (3) ausgebildet ist und gegenüberliegend zu dem Umschalt- (6) und dem Arbeitskontakt (5) an der Spule (2) angeordnet ist.
  6. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Anlageelement (7) in Form einer abgewinkelten Platte (14) ausgebildet ist.
  7. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Anlageelement (7) eine Anlagefläche (24) aufweist, die dem Umschaltkontakt (6) zugeordnet ist, und dass sich die Anlagefläche (24) über die gesamte Breite des Umschaltkontaktes (6) erstreckt.
Es folgen 4 Blatt Zeichnungen






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