EP1467394A1 - Elektromagnetisches Relais - Google Patents

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EP1467394A1
EP1467394A1 EP04008368A EP04008368A EP1467394A1 EP 1467394 A1 EP1467394 A1 EP 1467394A1 EP 04008368 A EP04008368 A EP 04008368A EP 04008368 A EP04008368 A EP 04008368A EP 1467394 A1 EP1467394 A1 EP 1467394A1
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EP
European Patent Office
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chamber
electromagnetic relay
relay according
coil
contact
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EP04008368A
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English (en)
French (fr)
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EP1467394B1 (de
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Hans Pfenning
Steve Wu (Sung-Jen) Song-Chuan Prec. Co. Ltd.
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SONG CHUAN EUROPE GmbH
Original Assignee
SONG CHUAN EUROPE GmbH
Song Chuan Europa GmbH
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Publication of EP1467394A1 publication Critical patent/EP1467394A1/de
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Publication of EP1467394B1 publication Critical patent/EP1467394B1/de
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    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00—Details of electromagnetic relays
    • H01H50/02—Bases; Casings; Covers
    • H01H50/026—Details concerning isolation between driving and switching circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00—Details of electromagnetic relays
    • H01H50/64—Driving arrangements between movable part of magnetic circuit and contact
    • H01H50/641—Driving arrangements between movable part of magnetic circuit and contact intermediate part performing a rectilinear movement
    • H01H50/642—Driving arrangements between movable part of magnetic circuit and contact intermediate part performing a rectilinear movement intermediate part being generally a slide plate, e.g. a card
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00—Details of electromagnetic relays
    • H01H50/02—Bases; Casings; Covers
    • H01H2050/028—Means to improve the overall withstanding voltage, e.g. creepage distances
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H50/00—Details of electromagnetic relays
    • H01H50/54—Contact arrangements

Definitions

  • the invention relates to an electromagnetic relay with a base plate and a base body that can be arranged on it.
  • the main body are usually an excitation circuit and a contact arrangement are provided, the excitation circuit consists of a coil with an iron core and a yoke, which one Drive the armature that closes and / or opens via a switching spring Contact in the relay triggers.
  • Such a relay is known from DE 198 48 734 A1, which is one Iron existing magnetic bracket, the first leg is a core and carries the coil for generating the magnetic force, and its second leg forms a yoke and is formed on the end face as a pole face to which a pivotable armature bears by the magnetic force with a counter pole surface and is held by this, wherein an actuator moved by the anchor is provided for switching the relay contacts.
  • the magnet coil is located here and the anchor in a first housing part, which is separated by a partition is separated from a second housing part with the relay contacts. by virtue of This separation makes it possible to cover large creepage distances and clearances between the Achieve drive system and the contact circuit.
  • the proposed one the arrangement requires a very precise adjustment of all components in the housing, especially the position of the actuator relative to the switch contacts, so that the production of such a switching relay is complex.
  • the object of the present invention is therefore to provide an electromagnetic relay, in particular to propose a miniature relay with small dimensions, the large creepage distances and clearances between the drive system and the Contact circuit has and because of the design and arrangement the individual elements are particularly easy to assemble.
  • the side walls of the body form a first chamber open at the top for receiving an excitation circuit and a downwardly open second chamber for receiving a contact arrangement, wherein the first chamber and the second chamber by a particular completely closed intermediate floor are separated from each other.
  • the base plate that can be connected to the base body closes the second one Chamber with the contact arrangement preferably from below, the bottom plate in particular the connection side of the electrical relay with the different Connecting pins is.
  • the base body both the excitation circuit in the first chamber as well the contact circuit in the second chamber, the elements pre-assemble particularly well and simply before the one with the excitation circuit and the contact arrangement provided base body placed on the base plate becomes.
  • a guide for a contact slide actuated by the excitation circuit provided which engages a switching spring of the contact arrangement.
  • the Contact slide is preferably by the armature of the excitation circuit actuated, which is arranged on the upper open side of the first chamber and at least partially protrudes beyond the chamber edge. Because of the switching movement of the armature mechanically transmitting contact slide outside the Chambers is provided, these can be largely shielded from each other his.
  • the guide is preferably designed such that it allows movement perpendicular to the intermediate floor. By such Arrangement can be used, especially in the case of a small relay Switching paths can be optimally used.
  • the guide of the contact slide can consist of two grooves, which in particular on the two opposite, perpendicular to Intermediate floor extending sides of the side wall are arranged, the Grooves are open towards the middle of the side wall.
  • the Grooves are open towards the middle of the side wall.
  • the side wall with the guide can have an opening in the region of the second chamber have, through which an engagement surface of the switching spring protrudes which the contact slide attacks.
  • the contact slide could also be used be angled and through the opening in the side wall in reach through the second chamber.
  • the first Chamber have an open side, which is preferably opposite the side wall is arranged with the guide. Through this open page you can electrical leads from the coil to the bottom plate past the preferably laterally closed second chamber to be guided Electrical isolation of the excitation circuit and the contact circuit is as large as possible to reach.
  • the base body on this open side of the first Chamber preferably an extension arranged in the middle of the fixation of the excitation circuit.
  • This extension is preferably such Shape of the excitation circuit adjusted so that this after insertion in the first Chamber is correctly fixed immediately without further adjustment.
  • the Extension in particular have recesses or projections that are form-fitting are adapted to the coil former, for example.
  • the excitation circuit can be one of one Have coil wound core and a yoke, with an armature preferably is articulated on or in front of the core and extends over the yoke. there the linkage of the armature and the yoke are preferably on opposite sides Provided ends of the coil, wherein the coil extends over the entire Longitudinal axis of the relay extends.
  • Such a field of excitation forms one ready for use preassembled unit that is simply in the first chamber of the body can be used.
  • the armature on the core of the coil is preferably in the region hinged the open side of the chamber and extends over the entire Coil length up to the opposite end on the top of the Coil trained yoke.
  • the extension can fix the core and anchor.
  • the armature is then replaced by the magnetic force is attracted to the yoke and actuates the contact slide.
  • the switching spring is preloaded to ensure that the contact slide, for example, by the spring force of the switching spring in its leadership is pushed back and the anchor back into that of the Yoke spaced idle returns.
  • the coil connections In order to be able to simply lead the coil connections past the second chamber, it is advisable to place the coil connections vertically on one side of the coil to be arranged to the coil axis.
  • the coil connections are preferably also already insulated. In this case, the coil connections protrude after inserting the excitation circuit into the first chamber from the open side out of the open chamber and are guided past the second chamber.
  • a particularly simple pre-assembly of the individual components of the relay in the basic body results according to the invention when the switching spring in the lower Chamber is fixed to the mezzanine.
  • the switch spring aligned substantially parallel to the mezzanine.
  • a simple type of fastening can be achieved by that at least one pin on the intermediate floor and on the switching spring at least one breakthrough with at least one protruding into the breakthrough Claw is provided, the pin and the opening in each case can be brought into engagement in such a way that each claw attaches itself to the pin.
  • the switching spring can be made of a metallic material using a stamping technique manufactured.
  • the spigot and the breakthrough can essentially be formed round, being in the breakthrough of the round Noses protruding into the opening can be left out bend when pressing the switch spring, claw into the pins and the Secure and hold the switch spring securely.
  • the second chamber on one side of the body opposite the first chamber reset.
  • the base plate then points in this recessed area an approach with bushings on, with the appropriate arrangement the coil connections are feasible.
  • the approach is in the form adjusted the reset of the second chamber so that the main body and simply and precisely connect the base plate and form a closed unit on the outside.
  • the base plate can also have a projection Have contact with the switch spring. It can in the lead to the corresponding points opposite the pegs of the intermediate floor Recesses are provided, in which the pins when mounting the Engage the base body on the base plate. With such a head start the switch spring will also prevent slipping during operation Pin reliably secured.
  • a groove between the shoulder and the projection in the base plate be formed, in the one formed on the intermediate floor of the base body Rib engages.
  • the switch spring can be made in one piece with a to simplify production Contact pin and a connection pin may be formed, the connection pin is preferably bendable and through a corresponding opening in the Base plate is executable.
  • the contact springs or contact connections which can be easily fixed on the base plate, for example.
  • the base body 1 of the relay according to the invention shown in FIG. 1 has an intermediate floor 4, around which side walls 5a, 5b and 5c are arranged are. These side walls 5a, 5b and 5c form with the intermediate floor 4 a first chamber 2 open at the top and a second chamber open at the bottom Chamber 3 out.
  • the first chamber 2 has an open side 5d on, which delimits the second chamber 3 below the intermediate floor 4 Sidewall is closed.
  • the intermediate floor 4 is such arranged within the side walls that the first chamber 2 significantly higher is as the second chamber 3.
  • the side wall 5c and the broken side wall 5b are along the long side of the base body 1 is arranged. Between these two Side walls are on one side, in the illustration the rear side of the base body a side wall 5a is inserted opposite the open side 5d.
  • the side wall 5a and the intermediate floor 4 are opposite the side walls 5b and 5c so far inwards that outside the chambers 2 and 3 on the outer wall of the side wall 5a, one consisting of grooves 10a, 10b Guide is formed, into which a contact slide 11 (see. Fig. 6) can be inserted and which is covered by the side walls. This gives the relay has a compact design and the contact slide is against external Impacts protected.
  • the excitation circuit 18 shown in FIG. 2 is a perfect fit in the first chamber 2 used.
  • This excitation circuit consists of a coil 23, not shown Windings enclose a core 8, for example an iron core.
  • the core 8 and the yoke 22 are integrally connected, the yoke 22 on top of the Housing of the coil 23 is arranged on one of the two narrow sides.
  • On the narrow side of the coil 23 opposite the yoke 22 is downward starting from molded connection housing 6, which isolates the coil connections Wear 6a, 6b.
  • the coil connections 6a and 6b extend perpendicular to the main axis of the coil 23 down.
  • connection housing 6 there is an armature 9 in front of the core 8 in the housing the coil 23 mounted, the armature 9 above the housing of the Bends 23 and extends to the yoke 22.
  • armature 9 In the front part of the Armature 9 is formed a bearing surface corresponding to the yoke 22.
  • the Armature 9 is articulated in the area of the core 8 such that it rest on or away from the yoke 22 by a tilting movement can be spaced.
  • Exciter circuit 18 protects against slipping out and fixes it there.
  • the inside of the extension 7 is light rounded so that it is assembled on the articulated area of the armature 9 engages and tilts it so that the armature 9 of the yoke 22nd is spaced.
  • the connection housing 6 of the coil 23 and the extension 7 of the Base body 1 are adapted to one another in the form of the To hold the excitation circuit 18 in the first chamber 2 of the base body 1.
  • the excitation circuit 18 in the first chamber 2 is on the side walls 5c and 5b in the area of the yoke 22 an increase with a
  • a rectangular hole 28 is formed, into which a side on the yoke 22nd protruding projection 29 can be snapped into place.
  • the excitation circuit can be particularly simple be used in the base body 1, whereby the assembly considerably is facilitated. Due to the special design of the approach 7 achieved without further adjustment that the armature 9 in the idle state of the relay 21, in which the coil 23 is not flowed through by a coil current from which Yoke is spaced.
  • This basic body 1, which is equipped with the excitation circuit 18 in a simple manner is before the final assembly on a base plate 15 with a switch spring 13th equipped in the second chamber 3 of the base body, as shown in FIG. 5 is.
  • the switching spring 13 is attached to a specially reinforced fastening area of the intermediate floor 4 set. These are on the mezzanine 4 two pins 12a and 12b formed, on which the switching spring 31 with in its openings 14a and 14b (see FIG. 4) can be plugged on.
  • claws 24 are provided, which are when the Bend switch spring 13 onto pins 12a and 12b and claw. Thereby the switching spring 13 is securely fixed and held.
  • the area of the mezzanine 4, on which the pins 12a and 12b are formed, is opposite the remaining intermediate floor 4 widened to be essentially parallel to the intermediate floor 4 arranged switching spring 13 movement possibilities to give up and down, d. H. to the intermediate floor 4 to and from this path.
  • the switching spring 13 can be particularly easily made from a flat metal strip produce. It has a contact pin 26 and a connection pin 27, which can be punched out of the flat metal strip, for example. It is also a gap 30 surrounding the contact pin 26 on three sides provided to minimize contact burn when opening and closing the contacts.
  • the connection pin 27 is arranged on the side of the contact spring 13 and separated from the contact pin 26 by a gap. To the connector pin 27 lead out of the relay 21, this connector pin 27 down kinked and inserted through the base plate 15. In the front In the area of the switch spring 13, an engagement area 31 is provided on the a in the grooves 10a and 10b inserted contact slide 11 engages to to move the switch spring 13.
  • the switching spring 13 After mounting the switching spring 13 on the base body 1, this can, for example. can be placed on the base plate 15.
  • the bottom plate 15 serves to cover the second chamber 2 of the base body 1 and contains the electrical connection pins.
  • the base plate 15 On its one narrow side, the base plate 15 has a shoulder 16, in opposite the two openings 16a and 16b provided on each side are. At a distance from it, a projection 25 is provided on the base plate 15, so that a groove 17 between the projection 16 and the projection 25 is trained. So that the basic body is simple and in a defined position can be placed on the base plate 15 is on the intermediate floor 4th a rib 17a is provided which engages in the groove 17 of the base plate 15.
  • the approach 16 with the openings 16a and 16b is used to carry out the Coil connections 6a and 6b, which are thereby compared to the second chamber are particularly isolated.
  • the projection 25 in the base plate 15 is arranged opposite the pin 12a and 12b of the intermediate floor 4 and also supports the switching spring attached to the pins 12a and 12b.
  • the pins 12a and 12b are located in the projection 25 Recesses 25a and 25b are provided, in which the pins 12a and 12b at recesses 25a and 25b are provided, in which the pins 12a and 12b when plugged of the base body 1 engage on the base plate 15, so that the projection 25 bears directly on the switching spring 13 and this additionally in front secures against slipping.
  • Contact springs (not shown) are also provided on the base plate 15, whose contacts are arranged opposite the contact pin 26 and a contact manufacture if the switching spring is moved by the contact slide.
  • the basic body 1 is shown, which is placed on the base plate 15.
  • the End wall 5a of the base body 1 has the grooves 10a and 10b for guiding the Slidable in the grooves 10a and 10b perpendicular to the intermediate floor 4 Contact slide 11, one end of which on the attack area 31 Contact spring attacks and its opposite end from a foothill the armature 9 is actuated.
  • a contact knife 32 can be seen, which is arranged below the switching spring 13 on the base plate 15 is, so that by pressing the switching spring 13, an electrical contact be produced between the switching spring 13 and the contact knife 32 can.
  • the switching spring 13 and the contact knife 32 form those in the second Chamber 3 arranged contact arrangement 19th

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Abstract

Es wird ein elektromagnetisches Relais mit einer Bodenplatte und einem darauf anordenbaren Grundkörper 1 beschrieben. Um große Kriech- und Luftstrecken zwischen dem Antriebssystem und der Schaltkontaktanordnung bei einfacher Montage zu erreichen, bilden die Seitenwände 5a, 5b, 5c des Grundkörpers 1 eine nach oben offene erste Kammer 2 zur Aufnahme eines Erregerkreises und eine nach unten offene zweite Kammer 3 zur Aufnahme einer Kontaktanordnung, wobei die erste Kammer 2 und die zweite Kammer 3 durch einen Zwischenboden 4 voneinander getrennt sind. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais mit einer Bodenplatte und einem darauf anordenbaren Grundkörper. In dem Grundkörper sind normalerweise ein Erregerkreis und eine Kontaktanordnung vorgesehen, wobei der Erregerkreis aus einer Spule mit einem Eisenkern und einem Joch besteht, die einen Anker antreiben, der über eine Schaltfeder einen schließenden und/oder öffnenden Kontakt in dem Relais auslöst.
Ein derartiges Relais ist aus der DE 198 48 734 A1 bekannt, welches einen aus Eisen bestehenden Magnetbügel aufweist, dessen erster Schenkel ein Kern ist und die Spule zur Erzeugung der Magnetkraft trägt, und dessen zweiter Schenkel ein Joch bildet und stirnseitig als Polfläche ausgebildet ist, an die ein verschwenkbarer Anker durch die Magnetkraft mit einer Gegenpolfläche anliegt und von dieser gehalten ist, wobei ein vom Anker mitbewegtes Betätigungsglied zum Schalten der Relaiskontakte vorgesehen ist. Dabei befinden sich die Magnetspule und der Anker in einem ersten Gehäuseteil, das durch eine Trennwand von einem zweiten Gehäuseteil mit den Relaiskontakten getrennt ist. Aufgrund dieser Trennung ist es möglich, große Kriech- und Luftstrecken zwischen dem Antriebssystem und dem Kontakt-Schaltkreis zu erreichen. Die vorgeschlagene Anordnung erfordert jedoch eine sehr genaue Justage aller Bauteile in dem Gehäuse, insbesondere der Lage des Betätigungsgliedes relativ zu den Schaltkontakten, so dass die Herstellung eines solchen Schaltrelais aufwendig ist.
Eine ähnliche Anordnung zeigt die DE 41 15 092 A1, bei der auch ein Erregerkreis und eine Kontaktanordnung innerhalb eines Gehäuses angeordnet sind. Der Erregerkreis und die Kontaktanordnung sind durch eine Trennrippe voneinander getrennt, die der Vergrößerung der Kriechstrecke dient. Allerdings müssen die Spulenanordnung, der Anker, das Betätigungsglied und die Kontaktfedern separat in das Gehäuse eingepasst und justiert werden, was auch hier einen erheblichen Arbeitsaufwand darstellt. Außerdem schirmt die Trennrippe die Gehäuseteile mit der Spule und dem Kontaktschaltkreis nicht zuverlässig gegeneinander ab.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein elektromagnetisches Relais, insbesondere ein Miniaturrelais mit kleinen Abmessungen, vorzuschlagen, das große Kriech- und Luftstrecken zwischen dem Antriebssystem und dem Kontakt-Schaltkreis aufweist und das aufgrund der Ausbildung und Anordnung der Einzelelemente besonders einfach montierbar ist.
Diese Aufgabe wird bei einem Relais der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dabei bilden die Seitenwände des Grundkörpers eine nach oben offene erste Kammer zur Aufnahme eines Erregerkreises und eine nach unten offene zweite Kammer zur Aufnahme einer Kontaktanordnung, wobei die erste Kammer und die zweite Kammer durch einen insbesondere vollständig geschlossenen Zwischenboden voneinander getrennt sind. Die mit dem Grundkörper verbindbare Bodenplatte schließt dabei die zweite Kammer mit der Kontaktanordnung vorzugsweise von unten ab, wobei die Bodenplatte insbesondere die Anschlussseite des elektrischen Relais mit den verschiedenen Anschlusspins ist. Durch die Trennung in zwei separate Kammern werden besonders große Kriech- und Luftstrecken bei einer gleichzeitig sehr eng beieinanderliegenden Anordnung von Antriebssystem und Kontakt-Schaltkreis erreicht, so dass in den Abmessungen besonders kompakte Miniaturrelais mit hervorragenden elektrischen Eigenschaften erreicht werden können. Da der Grundkörper sowohl den Erregerkreis in die erste Kammer als auch den Kontakt-Schaltkreis in die zweite Kammer aufnimmt, lassen sich die Elemente besonders gut und einfach vormontieren, bevor der mit dem Erregerkreis und der Kontaktanordnung versehene Grundkörper auf die Bodenplatte aufgesetzt wird. Zum Schutz vor Verunreinigungen oder Spritzwasser kann der gesamte Grundkörper mit einer insbesondere aufsteckbaren Schutzkappe umschließbar sein.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist an der der Innenseite der Kammern abgewandten Außenseite einer Seitenwand eine Führung für einen durch den Erregerkreis betätigten Kontaktschieber vorgesehen, welcher an einer Schaltfeder der Kontaktanordnung angreift. Der Kontaktschieber wird dabei vorzugsweise durch den Anker des Erregerkreises betätigt, der auf der oberen offenen Seite der ersten Kammer angeordnet ist und zumindest teilweise über den Kammerrand hinausragt. Da der die Schaltbewegung des Ankers mechanisch übertragende Kontaktschieber außerhalb der Kammern vorgesehen ist, können diese gegeneinander weitestgehend abgeschirmt sein. Vorzugsweise ist die Führung dabei derart ausgebildet, dass sie eine Bewegung senkrecht zu dem Zwischenboden zulässt. Durch eine solche Anordnung können insbesondere bei einem kleinen Relais die vorhandenen Schaltwege optimal ausgenutzt werden.
Erfindungsgemäß kann die Führung des Kontaktschiebers aus zwei Nuten bestehen, die insbesondere an den beiden gegenüberliegenden, senkrecht zum Zwischenboden verlaufenden Seiten der Seitenwand angeordnet sind, wobei die Nuten jeweils zur Mitte der Seitenwand hin offen sind. In diesem Fall kann ein bspw. als Plättchen ausgebildeter Kontaktschieber in diesen Nuten frei geführt werden und auch bei der Vormontage des Relais einfach in die Nuten eingesteckt werden, ohne dass eine besonders aufwendige Justage notwendig wird.
Die Seitenwand mit der Führung kann im Bereich der zweiten Kammer eine Öffnung aufweisen, durch die eine Angriffsfläche der Schaltfeder hindurchragt, an der der Kontaktschieber angreift. Alternativ dazu könnte auch der Kontaktschieber abgewinkelt ausgebildet sein und durch die Öffnung in der Seitenwand in die zweite Kammer durchgreifen.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgedankens kann die erste Kammer eine offene Seite aufweisen, welche vorzugsweise gegenüber der Seitenwand mit der Führung angeordnet ist. Durch diese offene Seite können die elektrischen Zuleitungen von der Spule zu der Bodenplatte vorbei an der vorzugsweise seitlich geschlossenen zweiten Kammer geführt werden, um eine möglichst große elektrische Trennung von Erregerkreis und Kontakt-Schaltkreis zu erreichen.
Erfindungsgemäß kann der Grundkörper an dieser offenen Seite der ersten Kammer einen vorzugsweise in deren Mitte angeordneten Fortsatz zur Fixierung des Erregerkreises aufweisen. Dieser Fortsatz ist vorzugsweise derart an die Form des Erregerkreises angepasst, dass dieser nach dem Einsetzen in die erste Kammer unmittelbar ohne weitere Justage richtig fixiert ist. Dazu kann der Fortsatz insbesondere Ausnehmungen oder Vorsprünge aufweisen, die formschlüssig bspw. an den Spulenkörper angepasst sind.
Entsprechend der vorliegenden Erfindung kann der Erregerkreis einen von einer Spule umwickelten Kern und ein Joch aufweisen, wobei ein Anker vorzugsweise an oder vor dem Kern angelenkt ist und sich bis über das Joch erstreckt. Dabei sind die Anlenkung des Ankers und das Joch vorzugsweise an entgegengesetzten Enden der Spule vorgesehen, wobei sich die Spule bspw. über die gesamte Längsachse des Relais erstreckt. Ein solcher Erregerkreis bildet eine einsatzfertig vormontierbare Einheit, die einfach in die erste Kammer des Grundkörpers einsetzbar ist. Vorzugsweise ist der Anker an dem Kern der Spule im Bereich der offenen Seite der Kammer angelenkt und erstreckt sich über die gesamte Spulenlänge bis zu dem am entgegengesetzten Ende auf der Oberseite der Spule ausgebildeten Joch. In diesem Fall kann der Fortsatz Kern und Anker fixieren. Bei Beaufschlagung der Spule mit Strom wird der Anker dann durch die magnetische Kraft an das Joch angezogen und betätigt den Kontaktschieber. Nach Abschalten des Spulenstroms sorgt eine Vorspannung der Schaltfeder dafür, dass der Kontaktschieber bspw. durch die Federkraft der Schaltfeder in seiner Führung zurückgeschoben wird und der Anker wieder in den von dem Joch beabstandeten Ruhezustand zurückkehrt. Bei einer solchen Anordnung schaltet das Relais bspw. ein, solange ein Spulenstrom anliegt und aus, sobald die Spule nicht mehr von Strom durchflossen wird. Je nach Ausbildung der Kontaktanordnung sind jedoch auch andere Schaltzustände realisierbar.
Um die Spulenanschlüsse einfach an der zweiten Kammer vorbeiführen zu können, ist es zweckmäßig, die Spulenanschlüsse auf einer Seite der Spule senkrecht zur Spulenachse anzuordnen. Vorzugsweise sind die Spulenanschlüsse auch bereits isolierend ummantelt. In diesem Fall ragen die Spulenanschlüsse nach Einlegen des Erregerkreises in die erste Kammer aus der offenen Seite der offenen Kammer heraus und werden an der zweiten Kammer vorbeigeführt.
Eine besonders einfache Vormontage der einzelnen Bauelemente des Relais in dem Grundkörper ergibt sich erfindungsgemäß, wenn die Schaltfeder in der unteren Kammer an dem Zwischenboden festgelegt ist. Dabei ist die Schaltfeder im Wesentlichen parallel zu dem Zwischenboden ausgerichtet.
Eine einfache Art der Befestigung lässt sich erfindungsgemäß dadurch erreichen, dass an dem Zwischenboden mindestens ein Zapfen und an der Schaltfeder mindestens ein Durchbruch mit mindestens einer in den Durchbruch hineinragenden Kralle vorgesehen ist, wobei der Zapfen und der Durchbruch jeweils derart in Eingriff bringbar sind, dass sich jede Kralle an dem Zapfen festlegt. Die Schaltfeder kann so bspw. aus einem metallischen Material durch eine Stanztechnik hergestellt. Dabei können die Zapfen und der Durchbruch im Wesentlichen rund ausgebildet werden, wobei in dem Durchbruch von der runden Grundfläche in den Durchbruch hineinragende Nasen ausgespart werden, die sich beim Eindrücken der Schaltfeder abbiegen, in die Zapfen verkrallen und die Schaltfeder so sicher fixieren und festhalten.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Anordnung ist die zweite Kammer an einer Seite des Grundkörpers gegenüber der ersten Kammer zurückgesetzt. In diesem zurückgesetzten Bereich weist dann die Bodenplatte einen Ansatz mit Durchführungen auf, durch die bei entsprechender Anordnung die Spulenanschlüsse durchführbar sind. Dabei ist der Ansatz in der Form an die Zurücksetzung der zweiten Kammer angepasst, so dass sich der Grundkörper und die Bodenplatte einfach und genau miteinander verbinden lassen und nach außen eine geschlossene Einheit bilden.
Zum Abstützen der Schaltfeder kann die Bodenplatte ferner einen Vorsprung zur Anlage an der Schaltfeder aufweisen. Dabei können in dem Vorsprung an den den Zapfen des Zwischenbodens gegenüberliegenden Stellen entsprechende Ausnehmungen vorgesehen werden, in die die Zapfen bei der Montage des Grundkörpers auf die Bodenplatte eingreifen. Durch einen derartigen Vorsprung wird die Schaltfeder auch während des Betriebes gegen ein Abrutschen von den Zapfen zuverlässig gesichert.
Um den Kriechweg zwischen der Schaltfeder und den in dem Ansatz der Bodenplatte isolierten Spulenanschlüsse weiter zu erhöhen, kann erfindungsgemäß zwischen dem Ansatz und dem Vorsprung in der Bodenplatte eine Nut ausgebildet sein, in die eine an dem Zwischenboden des Grundkörpers ausgebildete Rippe eingreift.
Ferner kann die Schaltfeder zur Vereinfachung der Fertigung einteilig mit einem Kontakt-Pin und einem Anschluss-Pin ausgebildet sein, wobei der Anschluss-Pin vorzugsweise abknickbar ist und durch eine entsprechende Öffnung in der Bodenplatte ausführbar ist. Entsprechendes gilt für die Kontaktfedern oder Kontaktanschlüsse, die bspw. einfach auf der Bodenplatte festlegbar sind.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnung. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich Teil der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von der Zusammenfassung in den Ansprüchen und deren Rückbezügen.
Es zeigen:
Fig. 1
den Grundkörper eines erfindungsgemäßen Relais in einer dreidimensionalen Ansicht;
Fig. 2
den Erregerkreis zum Einsetzen in den Grundkörper des erfindungsgemäßen Relais in einer dreidimensionalen Ansicht;
Fig. 3
die Bodenplatte des erfindungsgemäßen Relais in der dreidimensionalen Ansicht;
Fig. 4
eine Schaltfeder des erfindungsgemäßen Relais in der Aufsicht;
Fig. 5
eine in dem erfindungsgemäßen Relais angebrachte Schaltfeder im Querschnitt;
Fig. 6
das erfindungsgemäße Relais in einer dreidimensionalen Ansicht und
Fig. 7
das erfindungsgemäße Relais in einer anderen dreidimensionalen Ansicht.
Der in Fig. 1 dargestellte Grundkörper 1 des erfindungsgemäßen Relais weist einen Zwischenboden 4 auf, um den herum Seitenwände 5a, 5b und 5c angeordnet sind. Diese Seitenwände 5a, 5b und 5c bilden mit dem Zwischenboden 4 eine erste, nach oben offene Kammer 2 und eine zweite, nach unten offene Kammer 3 aus.
Oberhalb des Zwischenbodens 4 weist die erste Kammer 2 eine offene Seite 5d auf, die unterhalb des Zwischenbodens 4 durch eine die zweite Kammer 3 begrenzende Seitenwand geschlossen ist. Dabei ist der Zwischenboden 4 derart innerhalb der Seitenwände angeordnet, dass die erste Kammer 2 deutlich höher ist als die zweite Kammer 3.
Die Seitenwand 5c und die durchbrochen dargestellte Seitenwand 5b sind entlang der Längsseite des Grundkörpers 1 angeordnet. Zwischen diesen beiden Seitenwänden ist auf der einen, in der Darstellung hinteren Seite des Grundkörpers gegenüber der offenen Seite 5d eine Seitenwand 5a eingesetzt. Die Seitenwand 5a und der Zwischenboden 4 sind gegenüber den seitlichen Seitenwänden 5b und 5c soweit nach innen versetzt, dass außerhalb der Kammern 2 und 3 auf der Außenwand der Seitenwand 5a eine aus Nuten 10a, 10b bestehende Führung ausgebildet ist, in die ein Kontaktschieber 11 (vgl. Fig. 6) einschiebbar ist und die durch die seitlichen Wände abgedeckt wird. Dadurch erhält das Relais einen kompakten Aufbau und der Kontaktschieber wird gegen äußere Einwirkungen geschützt.
In die erste Kammer 2 ist der in Fig. 2 dargestellte Erregerkreis 18 passgenau einsetzbar. Dieser Erregerkreis besteht aus einer Spule 23, deren nicht dargestellte Windungen einen Kern 8, bspw. einen Eisenkern, umschließen. Der Kern 8 und das Joch 22 sind einstückig verbunden, wobei das Joch 22 oben auf dem Gehäuse der Spule 23 an einer der beiden Schmalseiten angeordnet ist. Auf der dem Joch 22 entgegengesetzten Schmalseite der Spule 23 sind nach unten ausgehend Anschlussgehäuse 6 angeformt, die isolierend die Spulenanschlüsse 6a, 6b tragen. Die Spulenanschlüsse 6a und 6b erstrecken sich senkrecht zu der Hauptachse der Spule 23 nach unten.
Oberhalb des Anschlussgehäuses 6 ist ein Anker 9 vor dem Kern 8 in dem Gehäuse der Spule 23 gelagert, wobei der Anker 9 oberhalb des Gehäuses der Spule 23 abknickt und sich bis zu dem Joch 22 erstreckt. Im vorderen Teil des Ankers 9 ist eine dem Joch 22 entsprechende Anlagefläche ausgebildet. Der Anker 9 ist dabei derart beweglich im Bereich des Kerns 8 angelenkt, dass er durch eine Kippbewegung auf dem Joch 22 aufliegen oder von diesem beabstandet sein kann.
Dieser so fertig vormontierte Erregerkreis 18 kann in die von oben offene Kammer 2 des Grundkörpers 1 einfach eingesetzt werden. Zur Fixierung des Erregerkreises 18 ist in der Mitte der offenen Seite 5d der ersten Kammer 2 des Grundkörpers 1 ein Fortsatz 7 ausgebildet, der sich von dem Zwischenboden 4 im Wesentlichen senkrecht nach oben erstreckt und den in die Kammer 2 eingesetzten Erregerkreis 18 vor einem Herausrutschen schützt und ihn dort fixiert. Im oberen Bereich des Fortsatzes 7 ist die Innenseite des Fortsatzes 7 leicht abgerundet, so dass dieser im montierten Zustand an dem angelenkten Bereich des Ankers 9 angreift und diesen so abkippt, dass der Anker 9 von dem Joch 22 beabstandet ist. Die Anschlussgehäuse 6 der Spule 23 und der Fortsatz 7 des Grundkörpers 1 sind dabei derart in der Form aneinander angepasst, um den Erregerkreis 18 passgenau in der erste Kammer 2 des Grundkörpers 1 zu halten.
Zur weiteren Sicherung des Erregerkreises 18 in der ersten Kammer 2 ist an den Seitenwänden 5c und 5b im Bereich des Joches 22 eine Erhöhung mit einem bspw. rechteckigen Loch 28 ausgebildet, in das ein seitlich an dem Joch 22 vorstehender Fortsatz 29 einrastbar ist.
Da die durch die Seitenwände 5a, 5b und 5c geschlossene erste Kammer 2 nach oben und zu einer Seite 5d offen ist, kann der Erregerkreis besonders einfach in den Grundkörper 1 eingesetzt werden, wodurch die Montage erheblich erleichtert wird. Durch die spezielle Ausgestaltung des Ansatzes 7 wird dabei ohne weitere Justage erreicht, dass der Anker 9 im Ruhezustand des Relais 21, in dem die Spule 23 nicht von einem Spulenstrom durchflossen wird, von dem Joch beabstandet ist.
Dieser auf einfache Weise mit dem Erregerkreis 18 bestückte Grundkörper 1 wird vor der Endmontage auf einer Bodenplatte 15 noch mit einer Schaltfeder 13 in der zweiten Kammer 3 des Grundkörpers ausgestattet, wie Fig. 5 zu entnehmen ist. Die Schaltfeder 13 wird dabei an einem speziell verstärkten Befestigungsbereich des Zwischenbodens 4 festgelegt. Dazu sind an dem Zwischenboden 4 zwei Zapfen 12a und 12b ausgebildet, auf die die Schaltfeder 31 mit in ihr ausgebildeten Durchbrüchen 14a und 14b (vgl. Fig. 4) aufsteckbar ist. Um die Schaltfeder 13 auf den Zapfen 12a und 12b festzulegen, sind in den Durchbrüchen 14a und 14b Krallen 24 vorgesehen, die sich beim Aufdrücken der Schaltfeder 13 auf die Zapfen 12a und 12b abbiegen und verkrallen. Dadurch wird die Schaltfeder 13 sicher fixiert und festgehalten. Der Bereich des Zwischenbodens 4, an dem die Zapfen 12a und 12b ausgebildet sind, ist gegenüber dem restlichen Zwischenboden 4 verbreitert, um der im Wesentlichen parallel zum Zwischenboden 4 angeordnete Schaltfeder 13 Bewegungsmöglichkeiten nach oben und unten zu geben, d. h. auf den Zwischenboden 4 zu und von diesem weg.
Besonders einfach lässt sich die Schaltfeder 13 aus einem planen Metallband herstellen. Sie weist einen Kontakt-Pin 26 sowie einen Anschluss-Pin 27 auf, der bspw. aus dem planen Metallband ausgestanzt werden kann. Dabei ist ferner um dem Kontakt-Pin 26 auf drei Seiten ein diesen umgebender Spalt 30 vorgesehen, um Kontaktbrand beim Öffnen und Schließen der Kontakte zu minimieren. Der Anschluss-Pin 27 ist seitlich an der Kontaktfeder 13 angeordnet und von dem Kontakt-Pin 26 durch einen Spalt getrennt. Um den Anschluss-Pin 27 aus dem Relais 21 hinauszuführen, kann dieser Anschluss-Pin 27 nach unten abgeknickt und durch die Bodenplatte 15 durchgesteckt werden. Im vorderen Bereich der Schaltfeder 13 ist ein Angriffsbereich 31 vorgesehen, an dem ein in die Nuten 10a und 10b eingeschobener Kontaktschieber 11 angreift, um die Schaltfeder 13 zu bewegen.
Nach der Montage der Schaltfeder 13 an dem Grundkörper 1 kann dieser bspw. durch Aufstecken auf die Bodenplatte 15 aufgesetzt werden. Die Bodenplatte 15 dient zur Abdeckung der zweiten Kammer 2 des Grundkörpers 1 und enthält die elektrischen Anschluss-Pins.
Auf ihren einen Schmalseite weist die Bodenplatte 15 einen Ansatz 16 auf, in dem zwei Durchbrüche 16a und 16b an jeder Seite gegenüberliegend vorgesehen sind. Beabstandet davon ist auf der Bodenplatte 15 ein Vorsprung 25 vorgesehen, so dass zwischen dem Ansatz 16 und dem Vorsprung 25 eine Nut 17 ausgebildet ist. Damit der Grundkörper einfach und in einer definierten Position auf die Bodenplatte 15 aufgesetzt werden kann, ist an dem Zwischenboden 4 eine Rippe 17a vorgesehen, die in die Nut 17 der Bodenplatte 15 eingreift.
Der Ansatz 16 mit den Durchbrüchen 16a und 16b dient der Durchführung der Spulenanschlüsse 6a und 6b, die dadurch gegenüber der zweiten Kammer noch einmal besonders isoliert sind. Der Vorsprung 25 in der Grundplatte 15 ist gegenüber der Zapfen 12a und 12b des Zwischenbodens 4 angeordnet und stützt die auf die Zapfen 12a und 12b aufgesteckte Schaltfeder zusätzlich ab. Dafür sind in dem Vorsprung 25 den Zapfen 12a und 12b gegenüberliegende Ausnehmungen 25a und 25b vorgesehen, in die die Zapfen 12a und 12b beim nehmungen 25a und 25b vorgesehen, in die die Zapfen 12a und 12b beim Aufstecken des Grundkörpers 1 auf die Bodenplatte 15 eingreifen, so dass der Vorsprung 25 unmittelbar an der Schaltfeder 13 anliegt und diese zusätzlich vor dem Abrutschen sichert.
Auf der Grundplatte 15 sind ferner nicht dargestellte Kontaktfedern vorgesehen, deren Kontakte gegenüber dem Kontakt-Pin 26 angeordnet sind und einen Kontakt herstellen, wenn die Schaltfeder durch den Kontaktschieber bewegt wird.
Durch die Einbettung des Erregerkreises 18 in eine ersten Kammer und der gesamten Kontaktanordnung 19 in eine zweiten Kammer 3 des Grundkörpers 1, die im Wesentlichen voneinander abgetrennt sind, werden große Kriech- und Luftstrecken zwischen dem Antriebssystem und dem Kontakt-Schaltkreis erreicht. Der Kriechweg zwischen der an dem Zwischenboden 4 montierten Schaltfeder und den in den Durchbrüchen 16a und 16b des Ansatzes 16 geführten Spulenanschlüssen 6a und 6b wird bei der vorliegenden Anordnung durch die zusätzliche Rippe 17a an dem Zwischenboden, die in die Nut 17 der Bodenplatte 15 eingreift, noch weiter erhöht.
Mit Bezug auf die in Fig. 6 und Fig. 7 dargestellten Gesamtansichten des Relais 21 wird nachfolgend die Funktion des Relais näher erläutert.
Dargestellt ist der Grundkörper 1, der auf die Bodenplatte 15 aufgesetzt ist. Die Stirnwand 5a des Grundkörpers 1 weist die Nuten 10a und 10b zur Führung des in den Nuten 10a und 10b senkrecht zum Zwischenboden 4 verschiebbaren Kontaktschiebers 11 auf, dessen eines Ende an dem Angriffsbereich 31 der Kontaktfeder angreift und dessen entgegengesetztes Ende von einem Ausläufer des Ankers 9 betätigt wird. In einer im Bereich der unteren zweiten Kammer 3 angeordneten Öffnung in der Seitenwand 5a ist ein Kontaktmesser 32 zu erkennen, welches unterhalb der Schaltfeder 13 auf der Grundplatte 15 angeordnet ist, so dass durch ein Herunterdrücken der Schaltfeder 13 ein elektrischer Kontakt zwischen der Schaltfeder 13 und dem Kontaktmesser 32 hergestellt werden kann. Die Schaltfeder 13 und das Kontaktmesser 32 bilden die in der zweiten Kammer 3 angeordnete Kontaktanordnung 19.
Sobald der Spule 23 über die Spulenanschlüsse 6a und 6b Strom zugeführt wird, wird der Anker 9 von dem Joch 22 angezogen und bewegt den Kontaktschieber 11 nach unten, der dabei die Schaltfeder 13 auf das Kontaktmesser 32 drückt. Wenn der Spulenstrom ausgeschaltet wird, bewirkt eine Vorspannung der Schaltfeder 13, dass sich der Anker 9 wieder von dem Joch 22 weg bewegt. Dabei drückt die Schaltfeder 13 den Kontaktschieber 11 nach oben, so dass das Relais keinen Schaltkontakt mehr gibt.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung, die beispielhaft in dem vorbeschriebenen Relais 21 zum Ausdruck kommt, ist ein kompaktes, elektromagnetisches Miniaturrelais geschaffen, das besonders einfach montiert werden kann und große Kriech- und Luftstrecken zwischen dem Antriebssystem und dem Kontakt-Schaltkreis aufweist.
Bezugszeichenliste:
1
Grundkörper
2
erste Kammer
3
zweite Kammer
4
Zwischenboden
5a, b, c
Seitenwand
5d
offene Seite
6
Anschlussgehäuse
6a, b
Spulenanschluss
7
Fortsatz
8
Kern
9
Anker
10
Führung
10a, b
Nut
11
Kontaktschieber
12a, b
Zapfen
13
Schaltfeder
14a, b
Durchbruch
15
Bodenplatte
16
Ansatz
16a, b
Durchbruch
17
Nut
17a
Rippe
18
Erregerkreis
19
Kontaktanordnung
20
Öffnung
21
Relais
22
Joch
23
Spule
24
Kralle
25
Vorsprung
25a, b
Ausnehmung
26
Kontakt-Pin
27
Anschluss-Pin
28
Loch
29
Fortsatz
30
Spalt
31
Angriffsbereich
32
Kontaktmesse

Claims (14)

  1. Elektromagnetisches Relais mit einer Bodenplatte (15) und einem darauf anordenbaren Grundkörper (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände (5a, 5b, 5c) des Grundkörpers (1) eine nach oben offene erste Kammer (2) zur Aufnahme eines Erregerkreises (18) und eine nach unten offene zweite Kammer (3) zur Aufnahme einer Kontaktanordnung (19) bilden, wobei die erste Kammer (2) und die zweite Kammer (3) durch einen Zwischenboden (4) voneinander getrennt sind.
  2. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, an der Außenseite einer Seitenwand (5a) eine Führung (10) für einen durch den Erregerkreis (18) betätigten Kontaktschieber (11) vorgesehen ist, welcher an einer Schaltfeder (13) der Kontaktanordnung (19) angreift.
  3. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Führung (10) aus Nuten (10a, 10b) besteht.
  4. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwand (5a) mit der Führung (10a, 10b) eine Öffnung (20) im Bereich der zweiten Kammer (3) aufweist.
  5. Elektromagnetisches Relais nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kammer (2) eine offene Seite (5d) aufweist, welche vorzugsweise gegenüber der Seitenwand (5a) mit der Führung (10a, 10b) angeordnet ist.
  6. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundköper (1) an der offenen Seite (5d) der ersten Kammer (2) einen Fortsatz (7) zur Fixierung des Erregerkreises (18) aufweist.
  7. Elektromagnetisches Relais nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Erregerkreis (18) einen von einer Spule (23) umwickelten Kern (8) und ein Joch (22) aufweist, wobei ein Anker (9) vorzugsweise im Bereich des Kerns (8) angelenkt ist und sich bis über das Joch (22) erstreckt.
  8. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass Spulenanschlüsse (6a, 6b) auf einer Seite der Spule (23) senkrecht zur Spulenachse angeordnet sind.
  9. Elektromagnetisches Relais nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schaltfeder (13) in der unteren Kammer (3) an dem Zwischenboden (4) festgelegt ist.
  10. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Zwischenboden (4) mindestens ein Zapfen (12a, 12b) und an der Schaltfeder (13) mindestens ein Durchbruch (14a, 14b) mit mindestens einer in den Durchbruch (14a, 14b) hineinragenden Kralle (24) vorgesehen sind, wobei der Zapfen (12a, 12b) und der Durchbruch (14a, 14b) jeweils derart in Eingriff bringbar sind, dass sich die Kralle (24) an dem Zapfen (12a, 12b) festlegt.
  11. Elektromagnetisches Relais nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kammer (3) an einer Seite des Grundkörpers (1) gegenüber der ersten Kammer (2) zurückgesetzt ist und dass die Bodenplatte (15) in diesem Bereich einen Ansatz (16) mit Durchführungen (16a, 16b) aufweist.
  12. Elektromagnetisches Relais nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenplatte (15) einen Vorsprung (25) zur Anlage an der Schaltfeder (13) aufweist.
  13. Elektromagnetisches Relais nach Anspruch 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Ansatz (16) und dem Vorsprung (25) eine Nut (17) ausgebildet ist, in die eine an dem Zwischenboden (4) des Grundköpers (1) ausgebildete Rippe (17a) eingreift.
  14. Elektromagnetisches Relais nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltfeder (13) mit einem Kontakt-Pin (26) und einem Anschluss-Pin (27) einteilig ausgebildet ist.
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