DE2950199C2 - Hermetisch abgedichtetes elektromagnetisches Relais - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Relais nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs !.

Ein solches Relais ist aus der DE-OS 22 13 146 bekannt. Dieses Relais besitzt in einem rechteckigen Gehäuse ein Antriebssystem mit einer Spule, einem Joch und einem Anker zur Betätigung der Kontakte. Das Gehäuse besteht aus zwei Gehäuseschalen, in denen die Anschlußstifte für die Spule, für die feststehenden Kontakte und ein Anschlußstift für die Kontaktfeder eingebettet sind. Auf die zusammengefügten Gehäuseteile ist ein Staubschutzdeckel aufgesetzt. Als Kontaktanschlüsse sind bandförmige Leiterteile in die Seitenflächen der Gehäusehälften eingebettet Nach dem Fertigstanzen dieser bandförmigen Leiterteile müssen die herausragenden Enden auf der einen Seite, an der die Kontakte gebildet werden, zur Innenseite des Gehäuses hin umgebogen werden. Dieses Umbiegen der herausragenden Enden der Leiterstreifen ist ein kritischer Herstellungsschritt, der unvermeidlich zu einem gewissen Präzisionsmangel hinsichtlich der genauen Lage der feststehenden Kontakte führt Das nachträgliche Aufsetzen des Staubschutzdeckels bedingt einen zusätzlichen Fertigungsaufwand. Das Antriebssystem wird bei dem bekannten Relais in eine der beiden Gehäusehälften eingesetzt Anschließend müssen noch die Verbindungen der Spulenanschlüsse mit den entsprechenden Anschlußstiften hergestellt werden, wodurch die Herstellung weiter erschwert wird. Auch die relative Anordnung des Antriebssystems zu den betätigten Kontakten ist mit einer gewissen Unsicherheit behaftet, da die nachträgliche Montage des Antriebssystems mit Toleranzen behaftet ist

Ein ähnliches Relais ist aus der DE-OS 25 56 610 bekannt Auch bei diesem bekannten Relais sind in ein seitliches Gehäuseteil streifenförmige Kontaktanschlüsse eingebettet, die eben ausgebildet sind. Die aus diesem Gehäuseteil herausragenden Enden der Leiterstreifen, an denen die Kontakte gebildet sind, werden von einer nachträglich aufgesetzten Staubschutzhaube umschlossen. Auch hier wird das Antriebssystem nachträglich in ein Gehäuseteil eingesetzt, wobei dieses Gehäuseteil aber den Sockel des Gehäuses bildet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellung eines Relais der eingangs beschriebenen Art erheblich zu vereinfachen und gleichzeitig die Genauigkeit der relativen Lage der Kontakte und der Kontaktfeder einerseits sowie des Antriebssystems andererseits zueinander zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird bei dem gattungsgemäßen Relais durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Das erfindungsgemäße Relais besitzt kleine Abmessungen und ist besonders für die Anwendung in der Fernsprechtechnik geeignet.

Bei dem erfindungsgemäßen Relais wird insbesondere dank eines abschließenden Verschweißens des Seitenteils ein vollkommen dichtes Gehäure erhalten. Die Ausgänge der als Leiterstäbe ausgebildeten Kontaktanschlüsse sind ebenfalls vollkommen dicht, da sie in dem Seitenteil eingebettet sind. Die Enden der Leiterstäbe, die in das Innere des Gehäuses ragen, bilden die festen Kontakte. Außerdem verhindert das Umbiegen im Inneren des Seitenteils jede unbeabsichtigte Längsverschiebung der Leiterstäbe nach dem Einbetten.

Vorzugsweise ist vorgesehen, daß die Enden der in das Innere des Gehäuses ragenden Leiterstäbe gekrümmt sind, wobei ihre konvexe Seite gegen die bewegliche Leiterzunge gerichtet ist, so daß die Herstellung eines Kontaktes mit dieser Kontaktzunge erleichtert wird.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Leiterstäbe an ihrer Austrittsstelle aus dem Gehäuse zweimal so umgebogen sind, daß sie in einer Linie mit den Anschlußklemmen der Spule des Relais zu liegen kommen.

Alle Anschlußklemmen des Relais können auf diese Weise in das Normraster einer gedruckten Schaltungs-

platte eingesteckt werden. Außerdem ergibt diese Z-förmige Umbiegung unterhalb des Relaisgehäuses ein Abstandsstück, das das Gehäuse im Abstand von der Schaltungsplatte hält und die Rolle eines Spül-Abstandsvorsprungs spielt

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Relaisspule in dem Gehäuse zusammen mit dem Joch in eine Masse aus Isoliermaterial mit im wesentlichen quaderförmiger Gestalt eingebettet die das Joch hält; dieses Joch ist dabei L-förmig ausgebildet, wobei seine zwei Schenkel an den zwei Flächen der Einbettungsmasse der Spule anliegen.

Dabei ist vorgesehen, daß der erste Schenkel des Joches quer zur Achse der Spule verläuft und einen koaxial zur Spule verlaufenden Magnetkern trägt, und daß der zweite Schenkel des Joches parallel zur Spule bis zu deren Ende verläuft Diese Anordnung gewährleistet eine ausgezeichnete Befestigung und einen hermetisch dichten Schutz der Spule sowie eine ausgezeichnete Befestigung des Joches.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß der Anker bei der Betätigung der Leiterzunge um eine gedachte Achse, die im wesentlichen mit dem Ende des zweiten Schenkels des Joches zusammenfällt, verschwenkt wird und daß der Anker wenigstens einen Stoßarm aus nicht-magnetischem Material enthält, der sich längs des zweiten Schenkels erstreckt.

Durch dieses nicht-magnetische Material werden Magnetflußverluste vermieden, wie sie gewöhnlich bei magnetischen Materialien entstehen. Außerdem weist das Material eine gewisse Elastizität auf, damit auf die beweglichen Leiterzungen eine Federwirkung ausgeübt wird und ein sicherer Kontaktschluß gewährleistet wird.

Vorzugsweise ist vorgesehen, daß der Stoßarm einen abgebogenen Schenkel aufweist, an dem eine magnetische Platte angeformt ist.

Der Anker muß normalerweise ein Knie aufweisen, das in dem den Stoßarm bildenden nicht-magnetischen Teil liegt und das durch Gießen erhalten wird, so daß die Notwendigkeit beseitigt wird, ein zerbrechliches Metallteil umzubiegen. Das Einbetten der Metallplatte im Inneren dieses Knies gewährleistet die elektrische Isolierung der Platte in bezug auf die in geringem Abstand liegenden beweglichen Leiterzungen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß der Anker mittels Zapfenvorrichtungen an den Seitenteilen befestigt ist, so daß ein ausgezeichnetes mechanisches Verhalten dieses Organs erhalten wird.

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß jede bewegliche Leiterzunge aus einer teilweise abgeflachten zylindrischen Stange besteht, wobei der zylindrische Teil dieser Stange ein bewegliches Kontaktstück bildet. Diese Ausführungsform ermöglicht es, gleichzeitig eine ausreichende Biegsamkeit der beweglichen Zungen und ein gutes Zusammenwirken mit den festen Kontakten zu erhalten.

Ferner ist nach der Erfindung vorgesehen, daß jede bewegliche Leiterzunge U-förmig umgebogen ist, wobei die zylindrischen Enden dieser Zunge ein Doppelkontaktstück bilden, was die Wahrscheinlichkeit für einen guten Kontakt beträchtlich verbessert.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung beispielshalber erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Ausführungsform des Relais,

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II-1I von Fig. 1 bei abgenommenen Seitenteilen,

F i g. 3 einen Schritt längs der Linie HI-III von F i g. 1 im Verlauf der Herstellung beim Einfügen der Seitenteile,

F i g. 4 eine perspektivische Ansicht eines Seitenteils mit vollständiger Ausstattung,

Fig.5 einen Teilschnitt längs der Linie V-V von Fig. 1,

Fig.6 eine perspektivische Ansicht des Relais mit weggebrochenen Teilen.

Das in den F i g. 1 bis 5 dargestellte Relais enthält ein

ίο Gehäuse aus Kunststoff material mit einem umfassenden Gehäusekörper 1 und zwei Seitenteilen 2, die an zwei Flächen des Gehäuses mittels Schultern 3 eingesetzt sind (F i g. 3 und 4).

In den Gehäusekörper 1 ist eine Spule 4 eingebettet, wobei die Einbettungsmasse im wesentlichen insgesamt quaderförmig ist Die Einbettungsmasse enthält ein Joch 5, das L-förmig ist und einen ersten, quer zur Spule verlaufenden Schenkel 6 sowie einen zweiten, parallel zur Spule bis zu deren Ende verlaufenden Schenkel 7 aufweist

Mittels eines Endes des Schenkels 6 des Joches 5 ist ein koaxial zur Spule verlaufender Kern 8 befestigt der an seinem anderen Ende einen Polschuh 9 aufweist. Der Spulendraht ist mit Ausgangsanschlüssen 11 verbunden, die am Relais unten herausragen und in den Gehäusekörper eingebettet sind.

Die beschriebene Anordnung ist mit Ausnahme der Seitenteile 2 vollständig mit dem Gehäusekörper 1 vergossen.

Ein beweglicher Anker 12 besteht aus einem Stoßarm 13 aus relativ weichem Kunststoffmaterial und aus einer magnetischen Platte 14. Der Stoßarm 13 weist ein abgebogenes Ende 15 auf, und die Platte 14 ist an der Innenseite des durch Abbiegen gebildeten Knies mit dem Arm 13 vergossen.

Das Knie 15 bildet einen Winkel, der ein wenig größer als 90° ist, und der Arm 13 erstreckt sich längs des Schenkels 7 des Joches 5; die Platte 14 liegt dabei im Abstand vom Polschuh 9.

In jedes der Seitenteile 2 sind zwei als Leiterstäbe ausgebildete Kontaktanschlüsse 18, 19 eingebettet, die im Inneren der Einbettungsmasse so umgebogen sind, daß sie senkrecht zum Seitenteil in das Innere des Gehäuses ragen und feste Kontakte 21 bzw. 22 bilden. Bei dem in F i g. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel bestehen die Leiterstäbe aus zwei Teilen aus unterschiedlichen Metallen, was jedoch am Prinzip des Umbiegens nichts ändert
Das andere Ende der Kontaktanschlüsse 18, 19 ragt zur Bildung von Anschlußfahnen 23,24 durch die Stirnseite des Seitenteils 2 nach unten aus dem Relais heraus. An ihrer Austrittsstelle aus dem Seitenteil weisen die Kontaktanschlüsse 18, 19 eine Z-förmige doppelte Krümmung auf, damit die Anschlußfahnen 23, 24 in einer Linie mit den Anschlüssen 11 der Spule zu liegen kommen. Aus dieser doppelten Krümmung ergibt sich ein Falz 25, der ein Abstandsstück bildet, damit das Relais geringfügig von einer gedruckten Schaltungsplatte 26 gehalten wird, auf der es befestigt ist. Diese Falze spielen nach dem Verlöten die Rolle von Spül-Abstandsvorsprüngen (F i g. 5).

Zwei Enden eines dritten als Leiterstab ausgebildeten Kontaktanschlusses 27 treten in der gleichen Weise wie die zuvor genannten Leiterstäbe aus dem Seitenteil heraus. Am Ende 28 im Inneren des Gehäuses ist eine bewegliche Leiterzunge 29 festgeschweißt, die aus einem runden, teilweise abgeflachten Draht gebildet ist. Der zylindrische Teil 31 dieser Leiterzunge ragt zwischen

die Kontakte 21 und 22, die zu diesem Zweck in geeigneter Weise versetzt sind. Zur Erzielung eines guten Kontakts sind die vorstehenden Kontakte 21 und 22 gekrümmt (F i g. 4), wobei ihre konvexe Seite gegen die Leiterzunge 29 gerichtet ist.

Gemäß einer weiteren Abwandlung sind die von den Kontaktanschlüssen 18, 19, 27 ausgehenden Anschlußfahnen schmäler ausgebildet, wie bei der Anschlußfahne 32 in F i g. 4 dargestellt ist. Diese Ausgestaltung ermöglicht gleichzeitig die doppelte Z-förmige Umbiegung an einem breiten und widerstandsfähigen Abschnitt der Anschlußklemme, das Anbringen einer Anschlußfahne mit kleinen Abmessungen zum leichten Einschieben in eine übliche Öffnung einer gedruckten Schaltungsplatte und entsprechend der Länge der Verschmälerung die Schaffung eines größeren Raums zwischen dem Relais und der Schaltungsplatte 26 als er durch den Falz 25 gebildet würde.

Der feste Ruhekontakt 21 ist so angebracht daß der bewegliche Kontakt 31 in der Ruhestellung des Relais (Fi g. 1) auf ihm zu liegen kommt, also dann, wenn die Magnetplatte 14 nicht beansprucht ist.

Wenn die Spule 4 erregt wird, wird die Platte 14 vom Polschuh 9 angezogen, und der Anker 12 dreht sich um seitliche Zapfen. Der Stoßarm 13 hebt dann die Kontaktzunge 29 so an, daß sich der bewegliche Kontakt 21 an den festen Arbeitskontakt 22 anlegt Der Winkelweg des Ankers 12 ist dabei mit einer etwas größeren Länge vorgesehen, als es notwendig wäre, so daß ein guter Kontakt in der Arbeitsstellung erhalten wird; der Überweg wird dabei von der Elastizität der Leiterzunge 29 und des Stoßarms 13 aufgenommen.

In der Arbeitsstellung entsteht kein Flußverlust über den Anker 12, da der Stoßarm 13, der in der Nähe der Spule liegt aus nicht-magnetischem Material besteht.

Trotz der Nähe der Platte 14 und des von der Leiterzunge 29 gebildeten Stromkreises gewährleistet die Abdeckung dieser Platte durch das umgebogene Knie 15 eine ausgezeichnete elektrische Isolierung.

Zur Herstellung des Relais werden drei Baugruppen unter Anwendung des herkömmlichen Verfahrens gegossen.

Eine erste Baugruppe enthält den Gehäusekörper 1, die Spule 4 mit ihren Anschlüssen 11 und das Joch 5 mit dem Kern 8.

Eine zweite Baugruppe enthält den Anker 12 mit dem mit der Platte 14 vergossenen Stoßarm 13. Durch Herstellen dieses Teils durch Vergießen wird die Notwendigkeit beseitigt, ein relativ zerbrechliches Metallteil zu biegen.

Eine dritte Baugruppe besteht schließlich aus einem oder aus zwei Seitenteilen 2, in denen die Leiterstäbe eingebettet sind.

Nach der entsprechenden Anbringung des Ankers 12 werden die Seitenteile 2 in Richtung der Pfeile F (Fig. 3) eingesetzt, worauf sie mit Hilfe bekannter Verfahren festgeschweißt werden.

Schließlich werden die Anschlußfahnen 23, 24 und 32 umgebogen, wie oben erläutert wurde, so daß sie auf das gleiche Rastermaß wie die Anschlußlaschen 11 der Spu-Ie, beispielsweise auf das Rastermaß 2,54 mm, gebracht werden.

Das auf diese Weise erhaltene Relais ist vollkommen hermetisch abgedichtet, und es eignet sich sehr gut für eine automatisierte Herstellung.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Hermetisch abgedichtetes elektromagnetisches Relais, das in einem rechteckigen Gehäuse (1,2) ein Antriebssystem mit einer Spule (4), einem Joch (5) und einem Anker (12) zur Betätigung wenigstens einer beweglichen, mit feststehenden Kontakten (21, 22) zusammenwirkenden Kontaktfeder (29) sowie Anschlußfahnen (11,23,24,32) aufweist, die an einer Bodenfläche des Gehäuses aus diesem herausragen, wobei Kontaktanschlüsse (18, 19, 27) in wenigstens eine der Seitenflächen des Gehäuses eingebettet sind und an ihrem einen Ende die feststehenden Kontakte (21, 22) sowie den Träger (28) der Kontaktfeder (29) bilden, indem diese Enden derart abgebogen sind, daß sie in den Innenraum des Gehäuses (1) senkrecht zu der betreffenden Seitenfläche (2) hineinragen, und an ihrem anderen Ende, welches parallel zu dieser Seitenfläche zur Außenseite des Gehäuses herausragt, einen Teil (23,24,32) der Anschlußfahnen des Relais bilden, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus einem rohrförmigen Gehäusekörper (1) gebildet ist, dessen einander gegenüberliegende Seitenflächen offen sind und in dem das Antriebssystem (4,5) aufgenommen ist, daß die Anschlußfahnen (11) der Spule (4) durch die Bodenfläche des Gehäusekörpers (1) hindurch aus diesem herausgeführt sind, daß jede Seitenfläche des Gehäuses, in der die Kontaktanschlüsse (18, 19, 27) eingebettet sind, durch ein Seitenteil (2) gebildet ist, welches in eine offene Seite des Gehäusekörpers (1) eingesetzt und mit diesem verschweißt ist, und daß die Abbiegungen der Kontaktanschlüsse (18,19,27) im Bereich ihrer Einbettung in das betreffende Seitenteil (2) liegen.

2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den feststehenden Kontakten (21, 22) zugeordneten Kontaktanschlüsse (18, 19) aus zwei Teilen aus unterschiedlichen Metallen gebildet sind, die im Bereich ihrer Einbettung in das betreffende Seitenteil (2) zusammengefügt sind.

3. Relais nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktanschlüsse (18, 19, 27) im Bereich ihres Austritts aus dem betreffenden Seitenteil (2) derart zweifach abgebogen sind, daß sie mit den Anschlußfahnen (11) der Spule (4) fluchten.

4. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (4) gemeinsam mit dem Joch (5) in den Gehäusekörper (1) eingebettet ist.

5. Relais nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Joch (5) L-förmig ist und daß die beiden Schenkel des L-förmigen Joches auf zwei Flächen der Einbettung der Spule (4) aufliegen.