DE19851507A1

DE19851507A1 - Relais mit Koppelelement

Info

Publication number: DE19851507A1
Application number: DE19851507A
Authority: DE
Inventors: Henning Zschau
Original assignee: Hengstler GmbH
Current assignee: Hengstler GmbH
Priority date: 1998-11-09
Filing date: 1998-11-09
Publication date: 2000-05-11
Also published as: DE59902687D1; EP1129461A1; WO2000028563A1; EP1129461B1; JP3888605B2; US6778047B1; ATE224096T1; JP2002529898A

Abstract

Ein Relais mit Koppelelement besteht aus mindestens einem Federbock mit einer aktiven und einer passiven Kontaktfeder. Um mehrere derartige Relais mechanisch miteinander zu koppeln, ist ein Koppelelement vorgesehen, welches steckbar mit den jeweiligen Federböcken der Relais verbindbar ist, um aus einem Relais-Einling ein Zwilling zu schaffen. DOLLAR A Soll neben der mechanischen Kopplung auch eine elektrische Kopplung stattfinden, dann ist vorgesehen, daß mindestens eine Doppelkontaktfeder vorhanden ist, dessen eine Teil der Kontaktfeder dem einen Federbock und dessen andere Teil der Kontaktfeder dem gegenüberliegenden Federbock zugeordnet ist und die beiden Kontaktfedern über einen elektrtisch leitenden Verbindungssteg durch das Koppelelement verbunden sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Relais mit Koppelelement, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 Bei derartigen Relais besteht das Bedürfnis, die Relaisfunktionen zu verdoppeln oder zu verdreifachen, um aus einem "Relais-Ein ling" einen "Zwilling" oder "Drilling" zu machen. Ein derartiges Bedürfnis besteht vor allem in der Sicherheitstechnik, wo es darauf ankommt, daß im Fehlerfall, zum Beispiel beim Verschmelzen oder Blockieren von Kontakten immer noch parallele Kontakte vorhanden sind, welche die Schaltfunktion übernehmen.

Ein anderes Bedürfnis liegt darin, mit möglichst wenig Verschaltungsaufwand auf möglichst geringem Raum eine Vielzahl von Relaiskontakten unterzubringen. Auch hier ist es erforderlich, bestimmte elektrische Funktionen des Relais-Ein lings auf den daraus hergestellten Zwilling zu übertragen, um eine unerwünschte Redundanz zu vermeiden. Beispielsweise ist es in diesem Fall erwünscht, daß bei einem Relais-Zwilling alle passive Kontaktfedern sowohl des einen als auch des anderen Federbox auf dem gleichen elektrischen Potential liegen. Man will aber keine Verschaltungen auf einer Schaltplatine anbringen, welches diese Anforderung erfüllt, sondern die Kontaktfedern sollten unmittelbar elektrisch miteinander verbunden sein.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Relais der Eingangs genannten Art so weiter zu bilden, daß ohne Schaltungsaufwand zu einem Relais-Zwilling oder einem Relais-Drilling ausgebildet werden kann.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist das Relais durch die technische Lehre des Anspruches 1 gekennzeichnet.

Wesentliches Merkmal ist, daß nach der Erfindung ein Koppelelement vorgesehen ist, welches mehrere Federböcke mechanisch miteinander koppelt. Auf diese Weise kann ein Einfach-Relais schnell über die Verbindung mittel eines Koppelelementes zu einem Mehrfach-Relais, z. B. einem Relais-Zwilling oder einem Relais-Drilling ausgebildet werden.

Die schnelle, mechanische Verbindung mittels eines Koppelelementes wird also als wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung beansprucht.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, daß das Koppelelement gleichzeitig auch die elektrische Durchverbindung zwischen den Federböcken in sich trägt, so daß also ein außenliegender Verschaltungsaufwand (z. B. über eine Verschaltungsplatine auf der die Relais mit ihren Anschlußstiften aufsitzen) vermieden wird, und daß mit Hilfe der mechanischen Kopplung des Koppelelementes auch gleichzeitig die elektrische Kopplung der zu verbindenden Federböcke hergestellt wird. In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist es hierbei vorgesehen, daß die elektrische Verbindung der miteinander verbindenden Federböcke über die passiven Kontaktfedern erfolgt. Zu diesem Zweck ist es vorgesehen, daß nicht mehr einzelne, passive Kontaktfedern dem jeweiligen Federbock zugeordnet werden, sondern daß eine der beiden Federböcke zugeordnete Doppel-Kontaktfeder vorgesehen ist, welche aus zwei einzelnen Kontaktfedern besteht, die mittels eines elektrisch leitenden Verbindungssteges miteinander verbunden sind. Damit besteht der Vorteil, daß eine derartige Doppelkontaktfeder zunächst mit dem Koppelelement verbunden wird und daß dann das Koppelelement so mit den zu verbindenden Federböcken verbunden wird, so daß die eine Feder der Doppelkontaktfeder beispielsweise die passive Kontaktfeder des einen Federbockes bildet, während die andere Feder der Doppelkontaktfeder, die andere passive Kontaktfeder des anderen Federbockes bildet. Beide Kontaktfedern sind hierbei dann aufgrund ihrer elektrischen Verbindung über den Verbindungssteg, welcher das Kontaktelement durchsetzt auf elektrisch gleichem Potential.

Die hier angegebene Definition von aktiven und passiven Kontaktfedern darf nicht schutzrechteinschränkend verstanden werden. Vielmehr liegt es im Rahmen der Erfindung, statt der hier beschriebenen passiven Kontaktfedern auch die aktiven Kontaktfedern mittels eines Kontaktelementes elektrisch leitend über ein Koppelelement dadurch zu verbinden, daß auf jeweils einer Seite des Koppelelementes die jeweilige, zugeordnete Kontaktfeder angeordnet ist und die elektrisch leitfähige Verbindung zwischen diesen Kontaktfedern durch einen Vebindungssteg bewerkstelligt wird, der das Koppelelement durchsetzt und mit diesem befestigt ist.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, daß die Koppelung des Kopplungselementes rastend und wieder lösbar mit den zu verbindenden Federböcken ausgebildet ist.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, daß die Kopplung des Koppelelementes mit den Federböcken fest ausgebildet ist. Es kann hier beispielsweise eine klebe-, schweiß- oder andere stoffflüssige Verbindung verwendet werden.

Ein besonders gedrängter Aufbau ergibt sich dann, wenn die aktiven und passiven Kontaktfedern im Winkel von 90° angeordnet sind.

Zur elektrischen Potentialtrennung zwischen den beiden Federböcken wird im übrigen bevorzugt, wenn das Koppelelement aus einem isolierenden Werkstoff besteht und mindestens eine parallel zu den Kontaktreihen des Relais verlaufende Trennwand aufweist, an der seitliche Ansätze angeformt sind, welche in zugeordneten Aufnahmeöffnungen am jeweiligen Federbock eingreifen.

Zwischen den seitlichen Ansätzen der Trennwand sind Nuten ausgebildet, welche zur Aufnahme der Kontaktfedern geeignet sind. Nachdem andererseits parallel zu den Längsachsen der Aufnahmeöffnungen im jeweiligen Federbock zur Stirnseite hin geöffnete Schlitze angeordnet sind, können dort die passiven Kontaktfedern eingeschoben werden.

Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.

Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.

Es zeigen:

Fig. 1 Schematisiert ein Einzel-Relais

Fig. 2 Schematisiert die Kopplung von zwei Einzel-Relais mit einem Koppelelement

Fig. 3 Der zusammengebaute Zustand eines Relais-Zwillings

Fig. 4 Eine auseinander gezogene Darstellung im Vergleich zu Fig. 3 mit Darstellung verschiedener Kontaktfedern
Das Einzel-Relais besteht aus einem Federbock 1, an dem der Antrieb 5 angeordnet ist. Auf dem Federbock 1 ist eine aktive Kontaktfeder 2 liegend angeordnet, die von einem Betätiger 4 betätigt wird. Stehend im Federbock ist eine passive Kontaktfeder 3 jeweils angeordnet. Alle Kontaktsätze sind in einer Kontaktreihe 25 angeordnet, wobei die Kontaktsätze voneinander durch zugeordnete Trennwände 12 voneinander getrennt sind.

Die jeweilige passive Kontaktfeder liegt hierbei an einem gehäusefesten Anlagesteg 11 an. Das Antriebssystem wird über, nach unten herausgeführte Anschlußstifte 6 kontaktiert, ebenso wie die aktiven und passiven Kontaktfedern 2, 3 durch zugeordnete Anschlußstifte 7 nach unten herausgeführt sind.

Wichtig ist nun, daß die eine Stirnseite des Federbocks 1 stirnseitig offene Aufnahmeöffnungen 8 aufweist, die zum Eingriff von zugeordneten Ansätzen 16 eines Koppelelementes 14 bestimmt sind. Zwischen den Aufnahmeöffnungen 8 sind Schlitze 9 ausgebildet, in welche die passiven Kontaktfedern 3 von der Stirnseite her eingeschoben und dort gehaltert sind. Die Halterung erfolgt hierbei von mehrfach abgekröpften Nuten 10, so daß eine günstige, stabile Halterung der jeweilige Kontaktfeder 3 gewährleistet ist.

Mit Hilfe des Koppelelementes 14 soll nun aus dem Relais-Einling nach Fig. 1 ein Relais-Zwilling nach den Fig. 2 bis 4 geschaffen werden. Hierzu ist das Koppelelement 14 vorgesehen, welches im wesentlichen aus einem Kunststoffieil besteht, welches eine mittige Trennwand 15 aufweist, deren Höhe etwa der Höhe des Federbocks 1, 13 entspricht. Von der Trennwand 12 erstrecken sich jeweils in entgegengesetzten Richtungen die Ansätze 16, die zum Eingriff in die zugeordneten Aufnahmeöffnungen 8 der zu verbindenden Federböcke 1, 13 bestimmt sind.

Die Trennwand 15 bildet im unteren Bereich eine etwa T-förmige Gestalt mit einem an der Trennwand 15 angeformten Querträger 20, an dessen Unterseite Stützrippen 17 angeordnet sind. Auf diese Weise wird eine günstige, biegesteife, mechanische Verbindung zwischen den zu verbindenden Federböcken 1, 13 erreicht, denn gemäß der Darstellung in Fig. 3 greift der Querträger 20 in eine zugeordnete, einseitig, offene Rastaufnahme 19 und ist dort mit zugeordneten Rastmitteln 18 festgelegt.

Zusätzlich kann eine stoffflüssige Verbindung des Koppelelementes mit dem jeweiligen Federbock 1, 13 dadurch erfolgen, daß die sich berührenden und ineinandergreifenden Teile mit Klebstoff verklebt sind.

Seitlich an der Trennwand 15 sind noch Abstandsrippen 24 angeordnet, welche abstandshaltend für die zugeordneten Stirnseiten der Aufnahmeöffnungen 8 sind. An diesen Abstandrippen 24 legen sich also die Stirnseiten der Aufnahmeöffnungen 8 der jeweiligen Federböcke 1, 13 an.

Soll nun über die mechanische Verbindung derartiger Federböcke 1, 13 auch eine elektrische Verbindung erfolgen, dann ist erfindungsgemäß eine Doppelkontaktfeder 21 vorgesehen, wie sie in Fig. 4 dargestellt ist. Sie besteht aus den vorher genannten passiven Kontaktfedern 3, die mittels eines elektrisch leitfähigen Verbindungssteges 22 miteinander verbunden sind.

Zur Montage wir daher die Doppelkontaktfeder 21 in Pfeilrichtung 26 nach oben gegen die Unterseite des Koppelelementes 14 geschoben, so daß der Verbindungssteg in Eingriff mit den Nuten 23 zwischen den Ansätzen 16 kommt.

Es wird nun der rechte Federbock 1 in Pfeilrichtung 27 gegen das Koppelelement 14 geschoben, so daß die rechte Kontaktfeder 3 in den Schlitz 9 am Federbock 1 eingeschoben wird und gleichzeitig die Ansätze 16 in die Aufnahmeöffnungen 8 am Federbock eingreifen.

In analoger Weise erfolgt die Verbindung mit dem gegenüberliegenden Federbock 13.

Hieraus ist erkennbar, daß nun neben der mechanischen Kopplung der Federböcke 1, 13 auch eine elektrische Durchverbindung über die elektrisch miteinander verbundenen Kontaktfedern, 3, 3 erfolgt ist. Es kann hierdurch wesentlicher Schaltungsaufwand eingespart werden, denn es ist nicht mehr notwendig, die Durchverbindung der Kontaktfedern anhand der Anschlußstifte 7 über eine nicht näher dargestellte Schaltplatine zu bewerkstelligen.

Bezugszeichenliste

1

Federbock

2

Kontaktfeder (aktiv)

3

Kontaktfeder (passiv)

4

Betätigen

5

Antrieb

6

Anschlußstifte

7

Anschlußstifte

8

Aufnahmeöffnung

9

Schlitz

10

Nut

11

Anlegesteg

12

Trennwand

13

Federbock

14

Koppelelement

15

Trennwand

16

Ansatz

17

Stützrippe

18

Rastmittel

19

Rastaufnahme

20

Querträger

21

Doppelkontaktfeder

22

Verbindungssteg

23

Nut

24

Abstandsrippe

25

Kontaktreihe

26

Pfeilrichtung

27

Pfeilrichtung

Claims

1. Relais mit Koppelelement bestehend aus mindestens einem Federbock (1, 13) in dem ein Antrieb (5) angeordnet ist, der über einen Betätiger (4) mindestens eine aktive Kontaktfeder (2) beaufschlagt, die mit mindestens einer, im Federbock (1, 13) verankerten, passiven Kontaktfeder (3) zusammen wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Federböcke (1, 13) mechanisch mit einem Koppelelement (14) miteinander gekoppelt sind.

2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Federböcke (1, 13) auch elektrisch mit dem Koppelelement (14) miteinander gekoppelt sind.

3. Relais nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelung des Koppelelementes (14) rastend und wieder lösbar ausgebildet ist.

4. Relais nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelung des Koppelelements (14) fest ausgebildet ist.

5. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Koppelelement aus einem isolierenden Werkstoff besteht und mindestens eine parallel zu den Kontaktreihen des Relais verlaufende Trennwand (12) aufweist, an der seitliche Ansätze (16) angeformt sind, welche in zugeordnete Aufnahmeöffnungen (8) am jeweiligen Federbock (1, 13) eingreifen.

6. Relais nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den seitlichen Ansätzen (16) der Trennwand (12) Nuten (23) ausgebildet sind, welche zur Aufnahme von Kontaktfedern (3, 21) geeignet sind.

7. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu den Linksachsen der Aufnahmeöffnungen (8) im jeweiligen Federbock (1, 13) zur Stirnseite hin geöffnete Schlitze (9) angeordnet sind, in welche die passiven Kontaktfedern (3, 21) eingeschoben sind.

8. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur elektrischen Verbindung der passiven Kontaktfedern (3) der beiden Federböcke (1, 13) wenigstens eine Doppelkontaktfeder (21) in die Nuten (23) des Koppelelementes (14) einschiebbar ist.

9. Relais nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Kopplung der Kontaktfedern (3) der beiden Federböcke (1, 13) dadurch erfolgt, daß zunächst mindestens eine Doppelkontaktfeder (21) mit dem Koppelelement (14) verbunden wird und daß dann das Koppelelement mit den Federböcken zusammengesteckt wird.

10. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die aktive und die passive Kontaktfeder im Winkel von 90° zueinander angeordnet sind.