ELECTROMAGNETIC MOVABLE-ARMATURE RELAY WITH ONE OR MORE CHANGE-OVER CONTACTS

Abstract: 1. An electromagnetic tilting armature relay having one or more throw-over contacts, in which respect the central contact is held by spring force in the open position, and is moved by an armature-actuated tappet into the closed position, in which respect each central contact consists of the combination of a stationary contact lever with a contact lever mounted swingably thereon and in which respect a tension spring extending approximately in the direction of the contact plane is fastened on the one hand to the end of the contact carrier remote from the contacting and on the other hand to the movable contact lever in the vicinity of the double contact rivet, characterised in that the contact lever (2) is supported on both sides in knife-edge bearings (16 to 19) and the tension spring (5) draws the contact lever (2) into its knife-edge bearing (16, 17) and at the same time serves for the transfer of the actuating force, in which respect the actuation of the contact lever (2) is effected through the tappet (9) pressing directly on the tension spring (5), after the lifting-off of which tappet (9) the contact lever (2) snaps back.

Description: Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Klappankerrelais mit einem oder mehreren Umschaltkontakten. Der Kontaktabstand derartiger herkömmlicher Relais mit Umschaltkontakten ist nur auf wenige Zehntelmillimeter begrenzt, weil der maximale Ankerhub eines Klappankerrelais vorgegebener Grösse festliegt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Kontakthub eines Klappankerreiais über das Zehnfache hinaus zu vergrössern, weil in der Schalttechnik neuerdings aus Sicherheitsgründen in den Fällen, in denen Ströme mit höherer Spannung zu schalten sind, ein grösserer Kontaktabstand erforderlich ist. Der Erfindung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, den Klappanker möglichst prellarm schalten zu lassen, um dadurch die Lebensdauer der bewegten Teile des Relais zu erhöhen. Erfindungsgemäss wird die erstgenannte Aufgabe dadurch gelöst, dass jeder Mittelkontakt aus der Kombination eines ortsfesten Kontaktträgers mit einem schwenkbar gelagerten Kontakthebel besteht, wobei eine ungefähr in Richtung der Kontaktebene sich erstreckende Zugfeder einerseits an dem der Kontaktierung abgewendeten Ende des Kontaktträgers und andererseits in der Nähe des Doppelkontaktnietes an dem Kontakthebel befestigt ist, hierbei die zweiseitige Lagerung des Kontakthebels in bezug auf die jeweils mogliche Zugfederwirkung auf den Kontaktträger so angelegt ist, dass der Mittel kontakt wahlweise ein Rückstell- oder ein Schnappverhal ten zeigt, während zur Beeinflussung der Stellung des Umschaltkontaktes die Einwirkung eines ankerbe tätigten, unmittelbar auf die Zugfeder oder den Kontakthebel drückenden oder ziehenden Stössels erfolgt. Das erfindungsgemäss ausgestattete Klappankerrelais bietet die Möglichkeit, durch zweckmässige Wahl der Hebelverhältnisse einen vergrösserten Kontaktabstand zu erzielen, obwohl die Kontaktkraft nicht verringert wird. Da sich die den Kontakthebel in die Ruhelage zurückho- lende Zugfeder ungefähr in Richtung der Kontaktebene erstreckt, ist deren Platzbedarf vernachlässigbar gering und führt zu keiner Vergrösserung der baulichen Abmessungen des Klappankerrelais, verglichen mit einem her kömmlichen, Es ist lediglich der Abstand der feststehenden Kontakte, entsprechend den elektrischen Gegebenheiten, zu vergrössern. In Weiterbildung der Erfindung ist der den Doppelkontakt niet tragende Kontakthebel auf beiden Seiten in Schneidenlagerungen abgestUtzt und weist eine mittlere Aussparung auf, beiderseits derer sich seitliche Vorsprünge mit Kanten erstrecken. Es wird so eine besonders kompakte Bauweise erzielt, wobei die Abkröpfung der Kontaktträgerabschnitte dennoch die erforderliche Exzentrizität der Zugfeder gegenüber der Schneidenlagerung des Hebels herbeizuführen gestattet. Um einen möglichst grossen Schwenkweg des Doppelkontakt- nietes, der am Ende des ihn tragenden Kontakthebels sitzt, bei festliegendem Ankerhub erzeugen zu können, drückt der Stössel auf den dem Lager des Hebels abgewandten, ausserhalb des Hebels liegenden Teil der Zugfeder. Das erfindungsgemäss ausgestattete Klappankerrelais erlaubt es mithin, durch zweckmässige Wahl der Hebelverhältnisse, also sowohl der Länge des den Doppelkontaktniet tragenden Kontakthebels, des Abstandes zwischen dem Lager dieses Kontathebels und der Richtung der Zugkraft der Zugfeder und des Angriffspunktes derselben an dem Kontakthebel als auch der Lage des Angriffspunktes des Stössels an der Zugfeder selbst, ein den jeweils vorliegenden Schaltbedingungen angepasstes Schaltverhalten des Relais zu erzielen. Der Doppelkontaktniet liegt dabei in der Ruhestellung stets in der einen Endlage eines Schnappschalters, während er durch den ankerbetätigten Stössel aus dieser Schnappendlage herausgedrückt, beispielsweise jedoch über die Mittellage, aus der er in die andere Endlage schnappen könnte, nicht hinausbewegt wird, so dass er bei abfallendem Klappanker stets wieder in die Ruhestellung zurückschnappt. Das angestrebte prellarme Verhalten des Ankers des erfindungsgemässen Klappankerrelais wird dadurch bewirkt, dass der an dem Befestigungsschenkel des Joches anliegend Flansch der Erregerspule aus einem energieverzehrenden Material, beispielsweise einem geeigneten Kunststoff, besteht, und einen eine Durchbrechung des Joches berührungsfrei durchgreifenden, der Dämpfung der Prellungen des abfallenden Ankers dienenden, einen Anschlag für den das Joch übergreirenden Ankerschenkel bildenden Ansatz besitzt. Dadurch, dass der an dem Befesti gungsschenkel des Joches anliegende Flansch der Erregerspule aus energieverzehrendem Material, beispielsweise einem thermoplastischen Kunststoff, besteht, bildet der an dem Flansch angeordnete, eine Durchbrechung des Joches durchgreifende Ansatz einen Anschlag für den in Längsrichtung der Erregerspule sich erstreckenden Ankerschenkel, der bei Entregung des Relais die durch die Spannung der Kontaktfedern bedingte Bewegungsenergie des Ankers beim Aufprall aufzehrt und gleichzeitig einen bei Berührung des Ankerschenkels mit dem Joch sich ergebenden magnetischen Nebenschluss verhindert, Zusätz- liche Aufwendungen sind weder bei der Herstellung noch bei der Montage erforderlich, da die Durchbrechung des Joches gleichzeitig mit dem sowieso erforderlichen Stanzen erfolgt, und der Ansatz ohne Schwierigkeiten bei der Herstellung des Flansches angeformt wird. Auch die Montage erfordert keinerlei zusätzliche Massnahmen, und es besteht darüberhinaus die Möglichkeit den Ansatz in Anpassung an einen erforderlichen Ankerhub auf einfache Weise durch Abtragung zu verkürzen, was bei Verwendung eines thermoplastischen Materials beispielsweise durch Wärmeeinwirkung, erfolgen kann. Ein weiteres Merkmal des erfindungsgemässen Relais besteht darin, dass der am freien Ende der Erregerspule angeordnete Flansch aus einem energieverzehrenden Material beispielsweise Kunststoff, besteht und wenigstens einen, der Dämpfung der Prellung des anziehenden Ankers dienenden, gegenüber dem Spulenkern geringfügig vorspringenden, einen Anschlag für den quer zum Spulenkern gerichteten Ankerschenkel bildenden Vorsprung aufweist, Wenn auch die bei Erregung des Relais sich ergebenden Ankerprellungen in befriedigendem Masse gedämpft werden sollen, ist lediglich erforderlich, an dem am freien Ende der Erregerspule angeordneten Flansch einen parallel zur Spulenachse gerichteten Vorsprung anzuformen, der in seiner Länge den vorstehenden Spulenkern um ein geringes Mass überschreitet, und an dem bei Erregung des Relais der quer zur Erregerspule gerichtete Ankerschenkel zur Anlage kommt, wobei ebenfalls eine befriedigende Dämpfung der Ankerprellungen erreicht wird. Zweckmässigerweise wird unmittelbar unterhalb des Spulenkerns der Vorsprung angeordnet; es können jedoch auch mehrere Vorsprünge angeordnet sein, die den unteren Bereich des Spulenkerns auf einem Kreisbogen umgeben, Auch die Anordnung des Vorsprungs macht keinerlei zusätzliche Aufwendungen in der Herstellung und in der Montage erforderlich, da er bei der Herstellung des Flansches ohne Schwierigkeiten angeformt werden kann. Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die in der Zeichnung dargestellten Ausfuhrungsbeispiele naher erläutert. Es zeigen: Fig, 1 die Seitenansicht eines beispielsweise ausge führten Klappankerrelais, Fig, 2 die Vorderansicht desselben, Fig. 3 die Umschalt-Kontaktgruppe in einer Prinzip Darstellung für die Ruhestellung des elektromag netischen Antriebs, Fig. 4 wie Fig.3, jedoch für die Arbeitsstellung des elektrischen Antriebs, Fig. 5 eine schematische Darstellung des Magnetkreises einer anderen Ausführungsform des Relais bei angezogenem Anker und Fig, 6 eine Darstellung gem, Fig. 5 bei abgefallenem Anker. Gem. Fig. 1 ist der den Doppelkontaktniet 1 tragende Kontakthebel 2 in der Kantenlagerung 3 an dem Kontaktträger 4 abgestützt. Die Zugfeder 5 ist mit ihrem einen Ende 6 an dem Kontaktträger 4 und mit ihrem anderen Ende 7 an dem Kontakthebel 2, in diesem Falle durch einfaches Einhaken, befestigt. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, liegt die Längsachse 5a der Zugfeder 5 in der Mittellage des beweglichen Doppelkontaktnietes 1 neben der Kantenlagerung 39 so dass immer noch eine erhebliche Rüdcholkomponente auf den Kontakthebel 2 ausgeübt wird. Diese bleibt auch dann erhalten, wenn der Doppelkontaktniet 1 bis zur Anlage an den feststehenden Kontakt 8 geschwenkt worden ist (s.hierzu auch Fig.4). Diese Schwenkung wird durch den ankerbetätigten Stö ssel 9 bewirkt, der unmittelbar auf die Zugfeder 5 drückt Der durch den festliegenden Ankerhub begrenzte Schalthub des Stössels 9 wird durch das vorliegende Hebels verhältnis um ein Mehrfaches übersetzt, wodurch dergewünschte grosse Schalthub und damit Abstand zwischen dem Doppelkontaktniet 1 in seinen Endstellungen und dem jeweils gegenüberliegenden feststehenden Kontakt 8 bzw, 10 gewährleistet ist. Fig.3 zeigt die zweite Endstellung des Doppelkontaktnietes 1, in der dieser durch die Zug feder 5 in die Ruhelage zurückgeholt worden ist0 Der Kontakthebel 2 en@hält, wie Fig.2 erkennen lässt, eine mittlere Aussparung 11, durch die die Zugfeder S hindurchgreift. Die beiderseitigen Vorsprünge (14,15) der Kontaktträgerabschnitte 12 und 13 sind, S wie Fig.1 erkennen lässt, abgewinkelt und die beiderseitigen Streben 4a und 4b versetzt gebogen, um das Hebelverhältnis zu verbessern. Die Kanten 16 und 17 der seitlichen, eb- gewinkelten Vorsprünge 14 und 15 greifen in die Ausnehmungen 18 und 19 der Vorsprünge 12 und 13 des Trägers 4, wodurch eine reibungsarme Lagerung des Kontakthebels 2 gewährleistet ist, Die FigoS u.6 zeigen lediglich die Erregerspule 21 mit dem Spulenkern 22 und dem Joch 23, 23' und dem Klappanker 24, 25. Der Kontaktfedersatz und das diesen betätigende, auf der Oberseite des Ankerschenkels 24 auflie- gende Organ sind fortgelassen, da sie zur Erläuterung der Erfindung nicht erforder1i':# sind, Wie die Abbildungen zeigen, besitzt das Joch 23, 23' an der Stelle der Abbiegung eine im Stanzwege bei der Her stellung des Joches einge@erachte Durchbrechung 28, und der an dem Befestigungsschenkel 23'des Joches anliegende Flansch der Erregerspu@@ 21 besitzt einen, die Durch brechung 28 frei durchgreifenden stiftförmigen Ansatz 29 der oberhalb des Jochschenkels 23 endet und einen An- schlag für den Ankerschenkel 24 bildet, wenn das Relais entrRst¯und der Anker 24, 25 unter Wirkung der Spannung der Kontaktfedern in die in Fig,6 gezeigte Lage gebracht wird, Wie Fig.6 zeigt, ist zur Dämpfung der bei Erregung des Relais auftretenden Ankerprellungen an dem am freien Ende der Er#regerspule 21 angeordneten Flansch 27 ein parallel zur Achse der Erregerspule 21 gerichteter Ansatz 30 angeordnet, der geringfügig gegenüber dem Spulenkern 22 vorsteht, so dass bei Erregung des Relais der Ankerschenkel 25 in Anlage an den Ansatz 30 ge langt und die Ankerprellungen dämpft, Der Ansatz 30 -l¯asst sich ohne Schwierigkeiten bei der Herstellung des - Flansches 27 in ein und demselben Arbeitsgang anformen. Liste der Zeichnungspositionen: 1 Doppelkontaktniet 2 Kontakthebel 3 Kantenlagerung 4 Kontaktträger 4a Strebe von 4 4b " tt 4 5 Zugfeder 5a Längsachse der Zugfeder 6 Ende von 5 7 o " 5 8 feststehender Kontakt 9 Stössel 10 feststehender Kontakt 11. mittlere Aussparung 12 Kontaktträger-Abschnitt 13 14 Vorsprung 15 16 Kante 17 18 Ausnehmung 19 20 Zusatzverbindung 21 Erregerspule 22 Spulenkern 23 Jochschenkel 23' 24 Klappanker, Ankerschenkel 25 n 26 Flansch 27 28 Durchbrechung 29 Ansatz 30

Claims: Ansprüche: 1. Elektromagnetisches Klappankerrelais mit einem oder mehreren Umschaltkontakten, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass jeder Mittelkontakt aus der Kombination eines ortsfesten Kontaktträ gers (4) mit einem schwenkbar gelagerten Kontakt hebel (2) besteht, wobei eine ungefEhr in Richtung der Kontaktebene sich erstreckende Zugfeder (5) einerseits an dem der Kontaktierung abgewendeten Ende des Kontaktträgers (4) und andererseits in der Nähe des Doppelkontaktnietes (1) an dem Kontakthe bel (2) befestigt ist, hierbei die zweiseitige Lage rung des Kontakthebels (f) in bezug auf die jeweils mögliche Zugfederwirkung auf den Kontaktträger (4) so angelegt ist, dass der Mittelkontakt wahlweise ein Rückstell- oder ein Schnappve: :rhalten zeigt, während zur Beeinflussung der Stellung des Umschalt kontaktes die Einwirkung eines ankerbetätigten, un- mittelbar auf die Zugfeder (5) oder den Kontakthe bei (2) drückenden oder ziehenden Stössels (9) erfolgt 2e Klappankerrelais nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass der den Doppelkontakt niet (1) tragende Kontakthebel (2) eine mittlere Aussparung (11) aufweist und auf beiden Seiten in Schneidlagerungen (16-19) abgestützt ist und beider seits derer sich seitliche Vorsprünge (14,15) mit Kanten (16,17) befinden, die in die Ausnehmungen (18,19) von abgewinkelten Kontaktträger-Abschnitten eingreifen0 3. Klappankerrelais nach Anspruch 1 und 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass zwischen dem ortsfesten Kontaktträger (4) und dem schwenkbar gela gerten Kontakthebel (2) wahlweise eine flexible, galvanische Zusatzverbindung (20) besteht, die der Stromführung dient. 4o Klappankerrelais nach Anspruch 1 und 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass das der Federbe festigung dienende Ende des Kontaktträgers (4) in einer Aussparung (11) einer ausladenden Verlängerung des Relais-Sockels eine Abstützung findet. So Klappankerrelais nach Anspruch 1 und 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die unter der Federwirkung zustande kommende Kontaktierungskraft mit grösser werdender Auslenkung progressiv ansteigt, 6o Klappankerrelais nach Anspruch 1, 2 und 5, dadurch g ek e n n z e i c h n e t a dass antriebsseitig ein bistabiles elektromagnetisches System verwendet wird, 7o Klappankerrelais nach Anspruch 1 bis 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass der an dem Befe stigungsschenkel (3') des Joches (3) anliegende Flansch (6) der Erregerspule (1) aus einem energie verzehrenden Material, beispielsweise einem geeig neten Kunststoff, besteht, und einen eine Durch brechung (8) des Joches (3) berührungsfrei.durch- greifenden, der Dämpfung der Prellungen des abfal- lenden Ankers (4,5) dienenden, einen Anschlag für den das Joch (3) übergreifenden Ankerschenkel (4) bildenden Ansatz (9) besitzt. 8. Klappankerrelais nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass der am freien Ende der Erregerspule (1) angeordnete Flansch (7) aus einem energieverzehrenden Material, beispielsweise Kunst Stoff, besteht und wenigstens einen, der Dämpfung der Prellung des anziehenden Ankers (4,5) dienen den, gegenüber dem Spulenkern (2) geringfügig vorsprulgenden, einen Anschlag fyr den quer zum Spulenkern (2) gerichteten Ankerschenkel (5) bildenden Vorsprung (10) aufweist.

Inventors: WILSCHEWSKI, PETER
Applicants: FRITZ KUKE KG
Application year: 1979
Main classification: H01H50
IPC codes: H01H50