DE1564220B1

DE1564220B1 - MINIATURIZED FLAT RELAY

Info

Publication number: DE1564220B1
Application number: DE19661564220
Authority: DE
Inventors: Walter Mathys
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1965-12-28
Filing date: 1966-12-23
Publication date: 1972-01-13
Also published as: NL6618226A; SE324408B; NL157142B; ES335046A1; AT289237B; DK118729B; US3501720A; GB1123100A; FR1506144A; CH452704A; BE691853A

Description

Die Erfindung betrifft ein miniaturisiertes Flachrelais, insbesondere zum Einbau in gedruckte Schaltungen, mit einem eine Spule durchdringenden Kern, einem die Spule umgreifenden Anker und mehreren längs der Spule angeordneten Kontaktfedersätzen. The invention relates to a miniaturized flat relay, in particular for installation in printed circuits, with a core penetrating a coil, an armature encompassing the coil and several contact spring sets arranged along the coil.

Es sind verschiedene Relais bekannt, die in gedruckte Schaltungen einbaubar sind. Die nleisten weisen jedoch den Nachteil auf, daß entweder das Einbauvolumen oder die Bauhöhe oder beides zu groß sind. Besonders bei unverschachtelten Einschubbauarten, bei denen jede gedruckte Schaltungskarte für sich allein ausziehbar sein soll, ist die große Auf-Various relays are known which can be built into printed circuits. The last however, have the disadvantage that either the installation volume or the overall height or both are great. Especially with non-nested plug-in designs in which each printed circuit card should be extendable on its own, the large

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bauhöhe der herkömmlichen Relais störend, da die gen auf, in die die Spulenanschlußröhrchen 13 einge-Höhe des höchsten Bauelementes auf einer Karte den preßt und durch Bördeln fixiert werden.
Abstand zur nächsten Karte bestimmt. Die beste Der Spulenkörper 1 hat eine rechteckige ÖffnungThe height of the conventional relay is annoying, as the gene in which the coil connection tube 13 is in-height of the highest component on a card is pressed and fixed by crimping.
Distance to the next card determined. The best The bobbin 1 has a rectangular opening

Volumenausnutzung ergibt sich, wenn alle Schal- zum Durchschieben des Mittelschenkels des E-förmitungselemente ungefähr dieselbe Höhe aufweisen. 5 gen Kernes 3, die so ausgebildet ist, daß der einge-Volume utilization results when all formwork for pushing through the middle leg of the E-conveying element be approximately the same height. 5 gene core 3, which is designed so that the

Durch die deutsche Auslegeschrift 1121218 ist ein schobene Kern 3 einen leichten Preßsitz erhält infolge baukastenartig zusammengesetztes, polarisiertes Re- elatischer Deformation des Spulenkörpers 1 und da·* lais bekannt, das auf einem verhältnismäßig begrenz- mit zur Versteifung des Spulenkörpers beiträgt,
ten Raum untergebracht werden kann. Dieses Relais Die Fläche 17, die den Ruhekontakten 10 als konist mit zungenartigen Ankern versehen, die gleich- io taktartige Auflage dient, ist gegenüber der anschlußzeitig die Kontaktfedern bilden. Die Kontaktanker seitigen Auflagefläche 16 derart in der Höhe versetzt, liegen in Aussparungen eines zweiteiligen Isolierkör- daß sich beim Zusammenbau des Federsatzes mit pers, dessen Querwände den Rahmen für die Erreger- dem Relais eine elastische Deformation der vor der spule des Relais bilden. Der konstruktive Aufbau Montage unverbogenen Ruhefedern 10 ergibt. Durch dieses Relais ist jedoch ziemlich kompliziert. 15 diese Deformation erleiden über die Kontakte auchFrom the German Auslegeschrift 1121218 a pushed core 3 is given a slight press fit due to the modularly assembled, polarized relatical deformation of the bobbin 1 and da · * lais, which contributes to the stiffening of the bobbin on a relatively limited basis,
th room can be accommodated. This relay, the surface 17, which provides the normally closed contacts 10 as a cone with tongue-like armatures, which also serves as a clock-like support, is opposite to which the contact springs form at the same time. The contact armature-side contact surface 16 offset in height, lie in recesses of a two-part insulating body that when assembling the spring set with pers, the transverse walls of which form the frame for the exciter relay, an elastic deformation of the relay coil in front of it. The structural design of the assembly of non-bent rest springs 10 results. However, using this relay is quite complicated. 15 also suffer this deformation via the contacts

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die vor der Montage ebenfalls unverbogenen Umein Miniaturrelais zu schaffen, das eine geringe Bau- schaltfedern 11 eine Deformation. Die Höhendiffehöhe aufweist, das sich leicht herstellen läßt und das renz zwischen der Auflagefläche 16 und der Fläche 17 keinerlei Justierarbeiten oder der Montage voran- sowie die Dicke der Zwischenlage 7 sind unter Begehende Vorspannoperationen für die Kontaktfedern 20 rücksichtigung der Materialkonstanten der Federn 10 erfordert. Ausgehend von an sich bekannten klassi- und 11 derart gewählt, daß sich beim Zusammenbau sehen Flachrelais wird dies erfindungsgemäß durch der gewünschte Kontaktdruck zwischen den Kontak·* einen Spulenkörper erreicht, der den gesamten Relais- ten der Ruhe- und der Umschaltf edern einstellt,
aufbau trägt und auf der einen Seite mit einer block- Die Umschaltfedern 11 werden über die Karte 8The invention is therefore based on the object of creating a miniature relay, which is also unbent before assembly, which has a slight deformation. The difference in height is easy to produce and the renz between the support surface 16 and the surface 17 does not require any adjustment work or the assembly process, and the thickness of the intermediate layer 7 requires preloading operations for the contact springs 20 taking into account the material constants of the springs 10. Based on known class and 11 selected in such a way that flat relays can be seen during assembly, this is achieved according to the invention by the desired contact pressure between the contacts.
structure and on one side with a block The switching springs 11 are over the card 8

, fönnigen Verbreiterung des Spulenflansches als an- 25 durch den Anker 4 betätigt. Diese Karte 8 gleitet in schlußseitige Auflagefläche für mehrere nebenein- einem auf der Kontaktseite durchgehenden, auf der ander angeordnete Kontaktfedersätze versehen und Ankerseite zweiteiligen Schlitz 19 im Spulenkörper 1. am anderen Ende der Spule ebenfalls verbreitert ist Dadurch ist die Karte 8 bei montiertem Federsatz und Auflageflächen zur unmittelbaren kontaktseitigen unverlierbar. Die Karte 8 weist auf der Kontaktseite Auflage und genauen Festlegung der gegenseitigen 30 eine durchgehende Auflagefläche für alle Umschalt-Lage der Kontaktfedern jedes einzelnen Kontaktes federn 11 auf, auf der Ankerseite jedoch zwei voraufweist. Ein derartiges Flachrelais weist neben sei- springende Teile, die zwischen dem Mittelsteg und ner kleinen Bauweise insbesondere den Vorteil auf, den beiden Seitenstegen des E-Kernes 3 durchtreten, daß.eine individuelle Justierung oder Vorspannung Die Auflagefläche 18 spannt die vor der Montage, fönnigen widening of the coil flange as actuated by the armature 4. This card 8 slides in end-side support surface for several side by side, one continuous on the contact side, on the Contact spring sets arranged on the other side are provided and the armature side has a two-part slot 19 in the coil body 1. at the other end of the coil is also widened. This means that the card 8 is with the spring set installed and contact surfaces for the direct contact side captive. The card 8 points to the contact side Support and precise definition of the mutual 30 a continuous support surface for all switchover position the contact springs of each individual contact spring up 11, but has two on the armature side. Such a flat relay has next to its jumping parts that between the central web and ner small design has the particular advantage of passing through the two side bars of the E-core 3, dass.eine individual adjustment or pre-tensioning The support surface 18 tensions the prior to assembly

der Kontaktfedern entfällt. 35 ebenfalls unverbogenen Arbeitsfedern 12 vor. Diethe contact springs are omitted. 35 also unbent working springs 12 before. the

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Höhen der Auflagefläche 18 und der Zwischenlage 6 Relais nach der Erfindung ist die kontaktseitige Auf- sind derart gewählt, daß die Ruhelage der Federn 12 lage der Federsätze stufenförmig ausgebildet, wobei eindeutig festgelegt ist und daß sich am Ende des die einzelnen Stufen gegenüber der anschlußseitigen Hubes der Karte 8 bei Betätigung des Ankers 4 der Auflagefläche derart verschoben sind, daß sich beim 40 gewünschte Kontaktdruck zwischen den Kontakten Zusammenbau des Relais eine elastische Deformation der Federn 11 und 12 einstellt,
aller Kontaktfedern einstellt. Durch diese Defor- Alle Kontaktfedern weisen pro Kontakt zwei Kon-According to a preferred embodiment of the height of the support surface 18 and the intermediate layer 6 relay according to the invention, the contact-side Auf- are chosen such that the rest position of the springs 12 position of the spring sets is stepped, which is clearly defined and that at the end of the individual Steps compared to the connection-side stroke of the card 8 when the armature 4 of the support surface is actuated are shifted in such a way that an elastic deformation of the springs 11 and 12 occurs at the desired contact pressure between the contacts assembly of the relay,
of all contact springs. Due to this defor- All contact springs have two contacts per contact

mation werden die einzelnen Kontaktfedern einerseits taktpunkte auf. Um gleichen Kontaktdruck beider mit dem gewünschten Druck auf die zugehörigen Stu- Punkte eines Kontaktes zu erreichen, ist die Umfen gepreßt, und andererseits ist der gewünsehte- 45 schaltfeder 11 in ihrer ganzen freien Länge gabelför-Kontaktdruck einer Feder gegenüber einer andern mig zweigeteilt mit je einem Kontaktpunkt pro Teil, eines Kontaktes gewährleistet. Die Kontaktfedern 10,11 und 12 haben rechtwink-mation, the individual contact springs are on the one hand tact points. For the same contact pressure of both To achieve the desired pressure on the associated Stu points of a contact is the Umfen pressed, and on the other hand, the desired switching spring 11 is fork-fed contact pressure over its entire free length one spring versus another mig two-part with one contact point per part, of a contact guaranteed. The contact springs 10, 11 and 12 have right-angled

Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Hg abgebogene schmale Anschlußlappen 20 bzw. 21 Erfindung, und zwar in einem Schnitt parallel zur bzw. 22. Die Anschlußlappen 20 der Ruhefedern 10 Spulenlängsachse. 50 sind dabei außerhalb der Zwischenlagen 6 und 7 undThe drawing shows an embodiment of the Hg bent narrow connecting tabs 20 or 21 Invention, in a section parallel to or 22. The connecting tabs 20 of the rest springs 10 Coil longitudinal axis. 50 are outside the intermediate layers 6 and 7 and

Das Relais weist einen Spulenkörper 1, eine Spule 2 des Preßstückes 5 nach unten geführt. Die Lappen 21 einen E-förmigen Magnetkern 3, einen U-förmigen der Umschaltfedern 11 sind durch die koaxialen Boh-Anker 4, dessen offene Seite durch eine aufgenietete rangen 24 und 25 im Zwischenstück 6 und im Preßnichtmagnetisierbare Feder 14 mit vier Befestigungs- stück 5 geführt und durchdringen auch die Arbeitsbohrungen abgeschlossen ist, und einen Kontaktsatz 55 feder 12 durch eine für die Isolation genügend große mit den Federn 10, 11 und 12 pro Umschaltkontakt, Bohrung. Die Lappen 22 der Arbeitsfedern 12 sind dem Preßstück 5 und den Zwischenlagen 6 und 7 auf. durch eine Bohrung 26 im Preßstück 5 geführt. DieThe relay has a bobbin 1, a coil 2 of the pressing piece 5 guided downwards. The lobes 21 an E-shaped magnetic core 3, a U-shaped one of the switching springs 11 are through the coaxial Boh armature 4, the open side of which wrestled through a riveted 24 and 25 in the intermediate piece 6 and in the press non-magnetizable Spring 14 is guided with four fastening pieces 5 and also penetrate the working bores, and a contact set 55 spring 12 through a spring 12 that is large enough for the insulation with springs 10, 11 and 12 per changeover contact, hole. The tabs 22 of the working springs 12 are the pressing piece 5 and the intermediate layers 6 and 7 on. guided through a bore 26 in the pressing piece 5. the

Der Spulenkörper 1 ist so ausgebildet, daß er den Breite dieser Lappen ist so gewählt, daß diese prakganzen Relaisaufbau tragen kann. Zu diesem Zweck tisch spielfrei in den entsprechenden Bohrungen sitist der Spulenkörper 1 auf der einen Seite mit einer 60 zen und dabei auch die Funktion einer Verdrehblockförmigen Verbreiterung des Spulenflansches mit sicherung übernehmen.The bobbin 1 is designed so that it has the width of this lobe is chosen so that it is practically whole Can carry relay assembly. For this purpose there is no play in the table in the corresponding holes the bobbin 1 on the one hand with a 60 zen and also the function of a torsion block-shaped Take over the widening of the spool flange with fuse.

vier nebeneinanderliegenden Bohrungen 15 und mit Das Preßstück 5, dessen eine Hauptfläche als Auf-four adjacent bores 15 and with the pressing piece 5, one of which is a main surface

der Auflagefläche 16 als anschlußseitige Auflage für lagefläche für das Relais auf einer gedruckten Schalden ganzen Federsatz versehen. Der Spulenflansch tung dient, weist in der anderen Hauptfläche vier am andern Ende der Spule 2 ist ebenfalls verbreitert 65 rohrförmige, vorspringende Teile auf, die zur Iso- und weist die Auflageflächen 17 und 18, ferner einen lation der vier Befestigungsschrauben 9 des Kontaktgegen den Anker 4 hin zweigeteilten Führungsschlitz satzes gegen die Federn 10, 11 und 12 dienen. Die 19 für eine Betätigungskarte 8 sowie zwei Bohrun- entsprechenden Bohrungen in den Federn 10,11 undthe support surface 16 as a connection-side support for the support surface for the relay on a printed shell entire set of springs provided. The coil flange is used, has four in the other main surface at the other end of the coil 2 is also widened 65 tubular, protruding parts, which for the insulation and has the bearing surfaces 17 and 18, furthermore a lation of the four fastening screws 9 of the contact counter the armature 4 towards two-part guide slot set against the springs 10, 11 and 12 are used. the 19 for an actuation card 8 as well as two corresponding holes in the springs 10, 11 and

12 und in den Zwischenstücken 6 und 7 sind so ausgelegt, daß die Federn 10, 11 und 12 und die Zwischenstücke 6 und 7 auf diesen rohrförmigen Teilen Preßsitz haben. Dadurch kann der ganze Kontaktsatz durch einfaches schichtweises Aufpressen der Federn 10, 11 und 12 und Zwischenstücke 6 und. 7 auf die rohrförmigen Teile vormontiert werden, ohne daß Schrauben od. dgl. notwendig wären. Da die rohrförmigen Teile auch bei darauf montiertem Federsatz noch überstehen und die Bohrungen 15 im Spulenkörper 1 entsprechend ausgelegt sind, kann der ganze vormontierte Federsatz auf einen bewickelten Spulenkörper gepreßt werden, was wiederum eine nun erweiterte Vormontage des Relais ohne Verwendung von Verbindungsmitteln ermöglicht.12 and in the intermediate pieces 6 and 7 are designed so that the springs 10, 11 and 12 and the spacers 6 and 7 on these tubular parts Have a press fit. This enables the entire set of contacts to be made by simply pressing the springs on in layers 10, 11 and 12 and spacers 6 and. 7 on the tubular parts are preassembled without screws or the like being necessary. Because the tubular parts even with the spring set mounted on them still survive and the holes 15 in the bobbin 1 are designed accordingly, the entire preassembled set of springs can be placed on a wound bobbin are pressed, which in turn requires an extended pre-assembly of the relay without use made possible by lanyards.

Die endgültige Befestigung des Federsatzes auf dem Spulenkörper 1 erfolgt durch die bereits erwähnten vier Schrauben 9, die in Gewindebohrungen 23 im Kern 3 eingeschraubt werden. Diese Schrauben 9 drehen sich dabei zusätzlich in entsprechend gewählte Bohrungen der Ankerbefestigungsfeder 14 ein, so daß zur Ankerbefestigung keine zusätzlichen Bauelemente, z. B. Muttern, notwendig sind. Die Bohrungen in der Ankerfeder 14 sind dabei so gewählt, daß sie ungefähr dem Kerndurchmesser der Schrauben 9 entsprechen, so daß erne Art Blechmutter entsteht. Zur Begrenzung des Ankerweges, im unerregten Zustand des Relais dient ein vorstehender Lappen 27 an der Stirnseite des kontaktseitigen Spulenflansches. Durch die Federwirkung der Kontaktfedern 11 sowie durch eine geeignet gewählte Vorspannung der. Befestigungsfeder 14 wird der Anker 4 in. seiner Ruhelage gehalten.The final attachment of the spring set on the coil body 1 is effected by the four screws 9 already mentioned, which are inserted into threaded bores 23 be screwed into the core 3. These screws 9 rotate in addition in selected accordingly Bores of the anchor fastening spring 14, so that no additional components, z. B. nuts are necessary. The bores in the armature spring 14 are chosen so that they approximate the core diameter of the screws 9 correspond, so that erne type sheet metal nut arises. To limit the armature travel in the de-energized state the relay is a protruding tab 27 on the face of the contact-side coil flange. Due to the spring action of the contact springs 11 and a suitably selected bias of the. Fastening spring 14, the armature 4 is held in its rest position.

Gemäß einer anderen Ausführungsform des Relais werden nach dem Auflegen eines y-förmigen Ankers 4 die vorstehenden Enden der beiden äußeren Schrauben 4 mit hinterdrehten Muttern aus thermoplastischem Material versehen. Der hinterdrehte Teil greift dabei in halbkreisförmige Ausnehmungen an den äußeren Enden der beiden Schenkel des Ankers 4 mit Spiel ein, während der Bund dieser Mutter den Anker 4 mit Spiel in dieser Lage hält. Zur Begrenzung des Ankerweges im unerregten Zustand des Relais dienen dabei zwei nicht gezeigte vorstehende Lappen am kontaktseitigen Spulenflansch. Der Anker 4 weist keine eigene Rückzugfeder auf, sondern er wird nur durch die Federwirkung der Kontaktfedem 11 in seine Ruhelage gebracht.According to another embodiment of the relay, after placing a y-shaped armature 4 the protruding ends of the two outer screws 4 with back-turned thermoplastic nuts Material provided. The back-turned part engages in semicircular recesses the outer ends of the two legs of the anchor 4 with play, while the collar of this nut the Anchor 4 holds with play in this position. To limit the armature travel in the de-energized state of the relay two protruding tabs (not shown) on the contact-side coil flange are used. The anchor 4 does not have its own return spring, but rather it will brought into its rest position only by the spring action of the contact springs 11.

Die Spulenanschlüsse 13 sind rohrförmig ausgebildet, so daß die Anschlußdrähte der Spule 2 durch diese Röhrchen durchgeführt und gleichzeitig mit dem Einlöten des Relais in eine Druckschaltung eingelötet werden können. Die Spulenanschlüsse 13 und die Anschlußlappen 20,21 und 22 der Kontaktfedem 10,11 und 12 weisen derartige gegenseitige Abstände ■auf, daß sie in ein genormtes Druckschaltungsraster passen.The coil connections 13 are tubular, so that the connecting wires of the coil 2 passed through these tubes and simultaneously with after soldering the relay can be soldered into a pressure circuit. The coil connections 13 and the connecting tabs 20, 21 and 22 of the contact springs 10, 11 and 12 have such mutual distances ■ that they are in a standardized printed circuit grid fit.

:vEine praktische Ausführung des Relais weist ein, -Volumen von weniger als 7,5 cm³ und eine Bauhöhe von nur 12 mm oberhalb der Druckschaltungkarte auf. Es hat dabei vier Umschaltkontakte mit Doppelkontakten, wobei der Kontaktdruck sowohl für die Ruhe- als auch für die Arbeitskontakte mindestens 5 ρ pro Kontaktpunkt beträgt. Bei 90 bis 140 AW •liegen die Anzugszeiten bei 4 bis 7 ms und die Abiallzeiten bei 2 bis "2,5 ms. "' " -_-.j.: vA practical version of the relay has a volume of less than 7.5 cm ³ and a height of only 12 mm above the printed circuit board. It has four changeover contacts with double contacts, the contact pressure for both the normally open and the normally open contacts being at least 5 ρ per contact point. For 90 to 140 AW • the pick-up times are 4 to 7 ms and the unwinding times 2 to "2.5 ms."'"-_-. J.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Miniaturized flat relay, especially for installation in printed circuits, with a a coil penetrating core, an armature encompassing the coil and several along the Coil arranged contact spring sets, marked ge by a bobbin (1), which carries the entire relay structure and on one side with a block-shaped widening of the coil flange as the connection side Support surface (16) provided for several juxtaposed contact spring sets and on the other The end of the coil is also widened and bearing surfaces (17, 18) for the immediate contact side Support and precise definition of the mutual position of the contact springs (10, 11, 12) of each individual contact.

2. Relay according to claim 1, characterized in that the contact-side support (17 and 18) of the spring sets is step-shaped, with the individual steps opposite the connection-side Support surface (16) are shifted so that when assembling the relay an elastic deformation of all contact springs (10, 11 and 12) sets. "

3. Relay according to claim 1 and 2, characterized in that said spring sets each consist of a switching spring set that each contact spring has two contact points and that the switching spring (11) is forked into two parts over part of its length, from each of which has a contact point.

4. Relay according to claim 1 to 3, characterized in that the connecting lugs (13, 20, 21 and 22) for the contacts (10, 11 and 12) and for the coil (2) such mutual distances have that the relay can be inserted into a standardized printed circuit grid.

5. Relay according to claim 1 to 4, characterized in that that the connections (13) for the coil (2) are tubular.

6. Relay according to claim 1 to 5, characterized in that that the contact springs (10, 11 and 12) of each changeover contact by one with one Relay core (3) screwed screw (9) and by an anti-twist device distanced from the screw (9) are held in their position.

7. Relay according to claim 1 to 6, characterized in that that said anti-rotation device consists in that the connecting lugs (20, 21 and 22) of the individual contact springs (10, 11 and 12) are bent at right angles to the springs and that the connection lugs (20 * 21 and 22) through holes in an insulating body (5) or are guided along an insulating body (5).

8. Relay according to claim 1 to 7, characterized in that that the insulating body (S) on which the springs (12) of the working contacts are directly and the remaining springs (10 and 11) indirectly rest on intermediate insulating layers (6 and 7), one the number of tubular, projecting parts corresponding to the number of changeover contacts has, which are designed such that the contact springs (10, 11 and 12) and the necessary insulating layers (6 and 7) sit with a press fit on the tubular parts, further thereby

indicates that said tubular parts have a length which is large enough that the parts with pressed-on contact set in corresponding holes in the connection side Support surface (16) of the bobbin (1) can be pressed.

9. Relay according to claim 1 to 8, characterized by an E-shaped core (3).

10. Relay according to claim 1 to 9, characterized in that that the bobbin (1) is designed in such a way that the central web of the core (3) can be pushed into the wound coil (2) and by pretensioning as a result of elastic deformation of the bobbin (1) is held in this position.

11. Relay according to claim 1 to 10, characterized by a U-shaped armature (4) magnetizable material.

12. Relay according to claim 1 to 11, characterized in that the two legs of the armature (4) by a fastening spring (14) made of non-magnetizable material and having bores are connected.

13. Relay according to claim 1 to 12, characterized in that the fastening spring (14) for the armature (4) has bores into which the screws (9) used to fasten the contacts are screwed are, the diameter of the bores (23) being approximately the core diameter of the Screws (9).

14. Relay according to claim 1 to 13, characterized in that the on of the anchor mounting remote side located spool flange on its end face a protruding Has tab (27) which limits the armature travel of the unexcited relay.

15. Relay according to claim 1 to 14, characterized in that that the armature (4) the changeover contacts (11) via a flat actuation card (8) made of insulating material actuated in the bobbin (1) is kept sliding.

16. Relay according to claim 1 to 15, characterized in that the "actuation card (8) from Insulating material on the contact side erne continuous support surface for the changeover springs (11) has all contacts and that the actuation card (8) on the armature side has two narrow ones Has extensions through the spaces between the E-core (3) and two corresponding Go through the slots in the bobbin (1).