WO2020007743A1 - Relais mit stosskompensierter kontaktbrücke - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a relay for closing or interrupting the circuit between two relay contacts.
- Such relays are well known and are used, for example, as disconnectors in the vehicle sector for 48V applications or in a battery management system for Li-ion batteries.
- the relay disconnects the vehicle electrical system (+ pole) from vehicle consumers. This protects the cells and the vehicle from critical situations.
- the requirements in a vehicle make it necessary to withstand extreme shock situations, for example in the event of a crash: the relay has opened and must remain in this state even after the crash; Here acceleration values of approx. 150 g occur for 10 ms.
- these relays are also integrated as disconnectors in battery management systems. The relay must also be able to switch off overcurrent situations, ie avoid short circuits in the battery.
- a relay for closing or interrupting the circuit between two relay contacts comprising:
- an electrically conductive contact bridge that can be moved between two relay positions, which is in contact with the two relay contacts in one, closed relay position and is lifted off the two relay contacts in the other, open relay position,
- a magnet drive with a magnet coil and an armature displaceably guided parallel or almost parallel to the direction of displacement of the contact bridge, which armature can be displaced by reversing the polarity of the magnet coil, and
- the signs of acceleration acting on the armature and on the contact bridge are reversed in the event of a shock, so that the total torque acting on the armature and on the contact bridge is mutually reduced by the lever deflection and the relay therefore remains in its previous state despite the shock.
- the relay can be designed in a monostable version as normal open or in a bistable version.
- the mass M1 and the lever length L1 of the contact bridge and for the mass M2 and the lever length L2 of the armature the following preferably applies: 0.5 ⁇ (M1 * L1) / (M2 * L2) ⁇ 2, particularly preferably: 0.95 ⁇ (M1 * L1) / (M2 * L2) ⁇ 1.05.
- the contact bridge and the armature are arranged on the same side of the double-armed lever.
- the contact bridge and the armature can also be arranged on different sides of the double-armed lever.
- the contact bridge is preferably resiliently mounted in the displacement direction in a bridge cage which is displaceably guided in the relay housing in the displacement direction and on which a lever arm is articulated.
- the mass M1 is given by the total mass of the contact bridge and bridge cage.
- the contact bridge is advantageously biased in the bridge cage in the direction of the relay contacts, which on the one hand specifies the contact pressure with which the contact bridge is in contact with the relay contacts in the closed relay position, and on the other hand causes the relay to close with less bounce.
- the contact bridge can be formed by a single wide bridge or, which is preferred, by a plurality of parallel, narrow individual bridges, each with two contact heads.
- the two electrical relay contacts are preferably arranged on the free ends of two mutually facing, U-shaped relay connection contacts. This reduces the dynamic lifting of the contact bridge at high short-circuit currents, since the magnetic field, which is generated by the current flowing through the U-shaped relay connection contacts, also pushes the contact bridge in the contact closing direction.
- FIG. 1 shows the relay according to the invention with a displaceable contact bridge and with a magnetic drive
- FIGS. 2a-2c a Hebeium deflection between the magnetic drive and the contact bridge in a side view (Fig. 2a), in a perspective view (Fig. 2b) and in a view from below (Fig. 2c); and
- FIGS. 3a, 3b a spring-loaded mounting of the contact bridge in a bridge cage in a perspective view obliquely from above (FIG. 3a) and in a perspective view from below (FIG. 3b).
- relay (disconnector) 1 is used to close or interrupt the circuit between two electrical relay contacts 2i, 2 2 , which are arranged as contact heads on the free ends of two mutually facing, U-shaped relay connection contacts 3i, 3 2 .
- each relay contact 2-i, 2z is formed by a series of three contact heads.
- an electrically conductive contact bridge 5 (for example made of copper) is guided in the direction of the double arrow 6 between two relay positions in the relay housing 4.
- the contact bridge 5 In the one, closed relay position, the contact bridge 5 is in each case with three contact buttons 5-i or 5 2 on the two relay contacts 2-j, 2 2 and is in the other, opened rice position, which is shown in FIGS. 1 and 2 is shown, of the two relay contacts 2 1; 2 2 lifted off.
- the relay 1 has a magnetic drive 7 with a magnet coil 8 and a parallel to the direction of displacement 6 of the contact bridge 5 displaceably guided armature 9, which poles the solenoid 8 against the restoring force of a compression spring 10 in its one end position other end position is displaceable.
- a double-armed lever 12 is also rotatably mounted about an axis 13 extending at right angles to the direction of displacement 6, on one lever arm 12a of which the armature 9 at 14a and on the other arm 12b of which the contact bridge 5 at 14b are articulated in the exemplary embodiment shown are the magnetic drive 7 as a monostable solenoid and the armature 9 as a plunger (plunger) guided linearly in the magnet coil 8.
- the contact bridge 5 can be resiliently mounted in a bridge cage 15 (for example made of steel) which carries the axis 14b and is in turn guided in the relay housing 4 in the direction of displacement 6 between the two two relay positions.
- the contact bridge 5 consists of several (here three examples) parallel single bridges 5a, 5b, 5c, each with two contact heads 5 ⁇ i, 5 2 , which are guided independently of one another in the back cage 15 in the direction of displacement 6.
- the left single bridge 5a is omitted for reasons of clarity.
- the individual bridges 5a, 5b, 5c are each prestressed by a compression spring 17 supported on the cage ceiling 16 in contact with an intermediate floor 18 of the bridge cage 15.
- the intermediate floor 18 is designed as a separate steel sheet and has a plurality of bent guide fingers 19 in order to separate the individual bridges 5a, 5b, 5b from one another and to guide them against tilting in the direction of displacement 6.
- the bridge cage 15 carries a guide cap 20 which overlaps the cage cover 16 and by means of which the bridge cage 15 is displaceably guided in a plastic holder 21 of the relay housing 4.
- the magnetic field of magnet coil 8 is switched on or off.
- the anchor 9 is, as in FIGS. 1 and 2, when the magnetic field is switched off, pressed down by the compression spring 10 and, as a result, the bridge cage 15, together with the individual bridges 5a, 5b, 5b, is also pressed up via the lever 10 until the individual bridges 5a, 5b, 5b of in the open relay position the relay contacts 2i, 2 2 are lifted off.
- the mutually facing, U-shaped relay connection contacts 3i, 3 2 also reduces dynamic lifting at high short-circuit currents, since the magnetic field generated by the current flowing through the U-shaped relay connection contacts 3i, 3 2 , the individual bridges 5a, 5b , 5b additionally presses in the contact closing direction.
- the moving parts of the magnet drive 7, i.e. the magnet armature 9, and the contact bridge 5 are designed such that for the mass M1 (including a bridge cage 15) and the lever length 11 of the contact bridge 5 and for the mass M2 and the lever length L2 of the armature 9 applies: M1 * L1 ⁇ M2 * L2.
- M1 * L1 ⁇ M2 * L2 the torques acting on the armature 9 and on the contact bridge 5 cancel each other out, which is achieved by the lever deflection.
- the signs of acceleration and torque are therefore inverse.
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Abstract
Das erfindungsgemäße Relais (1) zum Schließen oder Unterbrechen des Stromkreises zwischen zwei Relaiskontakten (21, 22), umfasst: eine im Relaisgehäuse (4) zwischen zwei Relaispositionen verschiebbare, elektrisch leitende Kontaktbrücke (5), die in der einen, geschlossenen Relaisposition an den beiden Relaiskontakten (21, 22) anliegt und in der anderen, geöffneten Relaisposition von den beiden Relaiskontakten (21, 22) abgehoben ist, einen Magnetantrieb (7) mit einer Magnetspule (8) und einem parallel oder nahezu parallel zur Verschieberichtung (6) der Kontaktbrücke (5) verschiebbar geführten Anker (9), der durch Umpolen der Magnetspule (8) verschiebbar ist, und einen im Relaisgehäuse (4) drehbar um eine rechtwinklig zur Verschieberichtung (6) verlaufende Achse (13) gelagerten, doppelarmigen Hebel (12), an dessen einem Hebelarm (12a) die Kontaktbrücke (5) und an dessen anderem Hebelarm (12b) der Anker (9) angelenkt sind.
Description
Relais mit stoßkompensierter Kontaktbrücke
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Relais zum Schließen oder Unterbrechen des Stromkreises zwischen zwei Relaiskontakten.
Solche Relais sind hinlänglich bekannt und werden beispielsweise als Trennschalter im Fahrzeugbereich für 48V-Anwendungen oder in einem Batteriemanagementsystem für Li-Ionen-Batterien eingesetzt. In Situationen, in denen die Batteriezellen nicht mehr ausbalanciert werden können, wie z.B. in kritischen thermischen Zuständen der Batterie oder in Gefahrsituationen (Crash), trennt das Relais das Bord netz (+-Pol)
von den Fahrzeugverbrauchem. Dadurch werden die Zellen und das Fahrzeug vor kritischen Situationen geschützt. Durch die Anforderungen in einem Fahrzeug ist es erforderlich, extreme Schocksituationen zu bestehen, z.B. in einem Crash-Fall: das Relais hat geöffnet und muss diesen Zustand auch nach dem Crash beibehalten; hier treten Beschleunigungswerte von ca. 150g für 10ms auf. In dezentralen Batteriespeichersystemen wie Solarenergiespeichern werden bis 50VDC diese Relais ebenfalls als T rennschalter in Batteriemanagementsysteme integriert. Das Relais muss auch Überstromsituationen abschalten können, d.h. Kurzschlüsse in der Batterie vermeiden.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einem Relais sicherzustellen, dass das Relais, wenn einmal geöffnet, durch einen Crash nicht wieder geschossen wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Relais zum Schließen oder Unterbrechen des Stromkreises zwischen zwei Relaiskontakten gelöst, aufweisend:
eine zwischen zwei Relaispositionen verschiebbare, elektrisch leitende Kontaktbrücke, die in der einen, geschlossenen Relaisposition an den beiden Relaiskontakten anliegt und in der anderen, geöffneten Relaisposition von den beiden Relais kontakten abgehoben ist,
einen Magnetantrieb mit einer Magnetspule und einem parallel oder nahezu parallel zur Verschieberichtung der Kontaktbrücke verschiebbar geführten Anker, der durch Umpolen der Magnetspule verschiebbar ist, und
einen im Relaisgehäuse drehbar um eine rechtwinklig zur Verschieberichtung verlaufende Achse gelagerten, doppelarmigen Hebel, an dessen einem Hebelarm die Kontaktbrücke und an dessen anderem Hebelarm der Anker angelenkt sind.
Erfindungsgemäß sind bei einem Stoß die auf den Anker und auf die Kontaktbrücke wirkenden Beschleunigungsvorzeichen invers, so dass das auf den Anker und auf die Kontaktbrücke wirkende Gesamtdrehmoment durch die Hebelumlenkung gegenseitig verringert ist und dadurch das Relais trotz des Stoßes in dem bisherigen Zustand gehalten bleibt. Das Relais kann in einer monostabilen Version als Norma- ly Open oder in einer bistabilen Version ausgeführt werden.
Für die Masse M1 und die Hebellänge L1 der Kontaktbrücke sowie für die Masse M2 und die Hebeliänge L2 des Ankers gilt bevorzugt: 0,5 < (M1*L1 )/(M2*L2) < 2, be- sonders bevorzugt: 0,95 < (M1*L1 )/(M2*L2) < 1 ,05. Je mehr sich die bei einem Stoß auf den Anker und auf die Kontaktbrücke wirkenden Drehmomente kompensieren, desto kleiner das resultierende Gesamtdrehmoment, und das Relais bleibt trotz des Stoßes in dem bisherigen Zustand gehalten. Idealerweise sind die bei einem Stoß auf den Anker und auf die Kontaktbrücke wirkenden Drehmomente vollständig kompensiert, d.h., es gilt: M1*L1 = M2*L2. Sind an der Kontaktbrücke weitere Teile angebracht, über die die Kontraktbrücke an dem einen Hebelarm angelenkt ist, so ist die Masse M1 durch die Gesamtmasse aller auf der Kontaktbrückenseite vorhandenen, mitbewegten Teile und der Hebelarm L1 durch den Anlenkpunkt am doppelarmigen Hebel definiert.
Für eine kompakte Bauweise des Relais ist es von Vorteil, wenn die Kontaktbrücke und der Anker auf derselben Seite des doppelarmigen Hebels angeordnet sind. Alternativ können die Kontaktbrücke und der Anker aber auch auf unterschiedlichen Seiten des doppelarmigen Hebels angeordnet sein.
Vorzugsweise ist die Kontaktbrücke in einem Brückenkäfig, welcher im Relaisgehäuse in der Verschieberichtung verschiebbar geführt und an dem einen Hebelarm angelenkt ist, in der Verschieberichtung federnd gelagert. Bei dieser Brückenaufhängung mit gefederter Lagerung ist die Masse M1 durch die Gesamtmasse von Kontaktbrücke und Brückenkäfig gegeben. Dabei ist die Kontaktbrücke vorteilhaft in dem Brückenkäfig in Richtung auf die Relaiskontakte vorgespannt, was einerseits den Anpressdruck vorgibt, mit dem die Kontaktbrücke in der geschlossenen Relaisposition an den Relaiskontakten anliegt, und andererseits ein prellreduziertes Schließen des Relais bewirkt.
Die Kontaktbrücke kann durch eine einzige breite Brücke oder, was bevorzugt ist, durch mehrere parallele, schmale Einzelbrücken mit je zwei Kontaktköpfen gebildet sein.
Vorzugsweise sind die beiden elektrischen Relaiskontakten an den freien Enden zweier einander zugewandter, U-förmiger Relaisanschlusskontakte angeordnet.
Dadurch wird ein dynamisches Abheben der Kontaktbrücke bei hohen Kurzschlussströmen reduziert, da das Magnetfeld, welches von dem durch die U-förmigen Relaisanschlusskontakte fließenden Strom erzeugt wird, die Kontaktbrücke zusätzlich in Kontaktschließrichtung drückt.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter aufgeführten Merkmale je für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeig- te und beschriebene Ausführungsform ist nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern hat vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.
Es zeigen:
Fig. 1 das erfindungsgemäße Relais mit einer verschiebbaren Kontaktbrücke und mit einem Magnetantrieb;
Fign. 2a-2c eine Hebeiumlenkung zwischen dem Magnetantrieb und der Kontaktbrücke in einer Seitenansicht (Fig. 2a), in einer perspektivischen Ansicht (Fig. 2b) und in einer Ansicht von unten (Fig. 2c); und
Fign. 3a, 3b eine gefederte Lagerung der Kontaktbrücke in einem Brückenkäfig in einer perspektivischen Ansicht schräg von oben (Fig. 3a) und in einer perspektivischen Ansicht von unten (Fig. 3b).
Das in Fign. 1 und 2 gezeigte Relais (Trennschalter) 1 dient zum Schließen oder Unterbrechen des Stromkreises zwischen zwei elektrischen Relaiskontakten 2i, 22, die als Kontaktköpfe an den freien Enden zweier einander zugewandter, U-förmiger Relaisanschlusskontakte 3i, 32 angeordnet sind. Wie in Fig. 2b gezeigt, ist jeder Re laiskontakt 2-i, 2z durch eine Reihe von drei Kontaktköpfen gebildet.
Im Zwischenraum zwischen den beiden U-förmigen Relaisanschlusskontakten 3i, 32 ist im Relaisgehäuse 4 eine elektrisch leitende Kontaktbrücke 5 (z.B. aus Kupfer) in Richtung des Doppelpfeils 6 verschiebbar zwischen zwei Relaispositionen geführt. In
der einen, geschlossenen Relaisposition liegt die Kontaktbrücke 5 jeweils mit drei Kontaktknöpfen 5-i bzw. 52 an den beiden Relaiskontakten 2-j, 22 an und ist in der anderen, geöffneten Reiaisposition, die in den Fign. 1 und 2 gezeigt ist, von den beiden Relaiskontakten 21 ; 22 abgehoben.
Zum Verschieben der Kontaktbrücke 5 weist das Relais 1 einen Magnetantrieb 7 mit einer Magnetspule 8 und einem parallel zur Verschieberichtung 6 der Kontaktbrücke 5 verschiebbar geführten Anker 9 auf, der aus seiner einen Endstellung durch Um polen der Magnetspule 8 gegen die Rückstellkraft einer Druckfeder 10 in seine andere Endstellung verschiebbar ist. Im Relaisgehäuse 4 ist weiterhin ein doppelarmiger Hebel 12 drehbar um eine rechtwinklig zur Verschieberichtung 6 verlaufende Achse 13 gelagert, an dessen einem Hebelarm 12a der Anker 9 bei 14a und an dessen anderem Hebelarm 12b die Kontaktbrücke 5 bei 14b angelenkt sind im gezeigten Ausführungsbeispiel sind der Magnetantrieb 7 als monostabiler Hubmagnet und der Anker 9 als ein in der Magnetspule 8 linearbeweglich geführter Tauchkern (Stößel) ausgeführt.
Wie in Fign. 3a, 3b gezeigt, kann die Kontaktbrücke 5 in einem Brückenkäfig 15 (z.B. aus Stahl) federnd gelagert sein, der die Achse 14b trägt und seinerseits im Relaisgehäuse 4 in Verschieberichtung 6 zwischen den beiden zwei Relaispositionen verschiebbar geführt ist. Die Kontaktbrücke 5 besteht aus mehreren (hier beispielhaft drei) parallelen Einzelbrücken 5a, 5b, 5c mit je zwei Kontaktköpfen 5·i, 52, die unabhängig voneinander im B rücken käfig 15 in der Verschieberichtung 6 verschiebbar geführt sind. In Fig. 3a ist die linke Einzelbrücke 5a aus Gründen der Übersichtlichkeit ausgelassen.
Die Einzelbrücken 5a, 5b, 5c sind jeweils von einer an der Käfigdecke 16 abgestützten Druckfeder 17 in Anlage an einen Zwischenboden 18 des Brückenkäfigs 15 vorgespannt. Der Zwischenboden 18 ist als separates Stahlblech ausgebildet und weist mehrere umgebogene Führungsfinger 19 auf, um die Einzelbrücken 5a, 5b, 5b voneinander zu trennen und in der Verschieberichtung 6 verkippsicher zu führen. Der Brückenkäfig 15 trägt eine die Käfigdecke 16 übergreifende Führungskappe 20, mittels der der Brückenkäfig 15 in einem Kunststoffhalter 21 des Relaisgehäuses 4 verschiebbar geführt ist. Für einen minimalen Kontakt mit dem Kunststoffhalter 21 wei-
sen die geführten Seitenwinde des Brückenkäfigs 15 jeweils nur einen punktuellen Führungsvorsprung 22 und die geführten Seiten der Führungskappe 20 mehrere Führungsrippen 23 auf, damit im Betrieb trotz heißer Einzelbrücken 5a, 5b, 5b der Brückenkäfig 15 und die Führungskappe 20 möglichst nicht mit dem Kunststoffhalter 21 in Berührung kommen und daran anschmilzen können bzw. die Einzelbrücken 5a, 5b, 5b sich möglichst nicht gegeneinander verschieben oder blockieren können.
Zum Schalten des Relais 1 wird das Magnetfeld der Magnetspule 8 ein- oder ausgeschaltet. Der Anker 9 ist, wie in den Fign. 1 und 2 gezeigt, bei ausgeschaltetem Magnetfeld durch die Druckfeder 10 nach unten gedrückt und dadurch über den Hebel 10 auch der Brückenkäfig 15 samt den Einzelbrücken 5a, 5b, 5b nach oben gedrückt, bis in der geöffneten Relaisposition die Einzelbrücken 5a, 5b, 5b von den Relaiskontakten 2i , 22 abgehoben sind. Bei eingeschaltetem Magnetfeld ist der Anker 9 gegen die Wirkung der Druckfeder 10 nach oben in die Magnetspule 8 hineingezogen und dadurch über den Hebel 10 auch der Brückenkäfig 15 samt Einzelbrücken 5a, 5b, 5c nach unten gezogen, bis in der geschlossenen Relaisposition die Einzelbrücken 5a, 5b, 5b an den Relaiskontakten 2i, 22 anliegen. Der Anpressdruck der Kontaktknöpfe 5i, 5z an die beiden Relaiskontakte 2i, 22 ist dabei jeweils durch die Druckkraft der zusammengedrückten Druckfeder 17 gegeben ln der geschlossenen Relaisposition wirken die Druckfedern 17 außerdem der Auslenkung der Einzelbrücken 5a, 5b, 5b in Öffnungsrichtung des Relais 1 entgegen, was zu einem prellredu- zierten Schließen des Relais 1 führt.
Durch die einander zugewandten, U-förmigen Relaisanschlusskontakte 3i, 32 wird zudem ein dynamisches Abheben bei hohen Kurzschlussströmen reduziert, da das Magnetfeld, welches von dem durch die U-förmigen Relaisanschlusskontakte 3i, 32 fließenden Strom erzeugt wird, die Einzelbrücken 5a, 5b, 5b zusätzlich in Kontaktschließrichtung drückt.
Um das Relais 1 auch im Falle eines Stoßes in dem gewünschten Zustand zu halten, sind die beweglichen Teile des Magnetantriebs 7, also der Magnetanker 9, und die Kontaktbrücke 5 (samt Brückenkäfig 15) so ausgelegt, dass für die Masse M1 (ein schließlich Brückenkäfig 15) und die Hebellänge 11 der Kontaktbrücke 5 sowie für die Masse M2 und die Hebellänge L2 des Ankers 9 gilt: M1*L1 ~ M2*L2. In diesem
Fall heben sich bei einem Stoß die auf den Anker 9 und auf die Kontaktbrücke 5 wirkenden Drehmomente gegenseitig auf, was durch die Hebelumlenkung erreicht wird. Die Beschleunigungs- bzw. Drehmomentvorzeichen sind somit invers.
Claims
1. Relais (1 ) zum Schließen oder Unterbrechen des Stromkreises zwischen zwei Relaiskontakten (2i, 22), aufweisend
eine im Relaisgehäuse (4) zwischen zwei Relaispositionen verschiebbare, elektrisch leitende Kontaktbrücke (5), die in der einen, geschlossenen Re- laisposition an den beiden Relaiskontakten (2i, 22) anliegt und in der anderen, geöffneten Relaisposition von den beiden Relaiskontakten (2·i, 22) abgehoben ist,
einen Magnetantrieb (7) mit einer Magnetspule (8) und einem parallel oder nahezu parallel zur Verschieberichtung (6) der Kontaktbrücke (5) verschiebbar geführten Anker (9), der durch Umpolen der Magnetspule (8) verschiebbar ist, und
einen im Relaisgehäuse (4) drehbar um eine rechtwinklig zur Verschieberichtung (6) verlaufende Achse (13) gelagerten, doppelarmigen Hebel (12), an dessen einem Hebelarm (12a) die Kontaktbrücke (5) und an dessen anderem Hebelarm (12b) der Anker (9) angelenkt sind.
2. Relais nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass für die Masse M1 und die Hebeilänge L1 der Kontaktbrücke (5) und die Masse M2 und die Hebellänge L2 des Ankers (9) gilt: 0,5 < (M1*L1 )/(M2*L2) < 2.
3. Relais nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass für die Masse M1 und die Hebellänge L1 der Kontaktbrücke (5) und die Masse M2 und die Hebellänge L2 des Ankers (9) gilt: 0,95 < (M1*L1 )/(M2*L2) < 1 ,05, insbesondere gilt: M1*L1 = M2*L2.
4. Relais nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktbrücke (5) und der Anker (9) auf derselben Seite des doppelarmigen Hebels (12) angeordnet sind.
5. Relais nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Relaiskontakte (21 22) jeweils durch mindestens einen Kontaktknopf, insbesondere durch eine Reihe von mehreren Kontaktköpfen, gebildet sind.
6. Relais nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- net, dass die Kontaktbrücke (5) in einem Brückenkäfig (15), welcher im Relaisgehäuse (4) in der Verschieberichtung (6) verschiebbar geführt st und an dem einen Hebelarm (12b) angelenkt ist, in der Verschieberichtung (6) federnd gelagert ist.
7. Relais nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktbrücke (5) in dem Brückenkäfig (15) in Richtung auf die Relaiskontakte (2i, 22) vorgespannt ist.
8. Relais nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktbrücke (5) durch mindestens zwei parallele Einzelbrücken (5a, 5b, 5c) mit je zwei Kontaktköpfen (5i, 52) gebildet ist.
9. Relais nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden elektrischen Relaiskontakten (2i, 22) an den freien Enden zweier einander zugewandter, U-förmiger Relaisanschlusskontakte (3i, 32) angeordnet sind.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111413642A (zh) * | 2020-04-13 | 2020-07-14 | 浙江华电器材检测研究所有限公司 | 一种变压器突然短路试验的冲击补偿电路 |
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Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3054872A (en) * | 1958-11-28 | 1962-09-18 | Ward Leonard Electric Co | Electrical contactor |
| US3087031A (en) * | 1960-06-20 | 1963-04-23 | Automatic Switch Co | Solenoid-operated switch |
-
2018
- 2018-07-04 EP EP18181662.0A patent/EP3591684A1/de not_active Withdrawn
-
2019
- 2019-06-28 WO PCT/EP2019/067391 patent/WO2020007743A1/de not_active Ceased
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3054872A (en) * | 1958-11-28 | 1962-09-18 | Ward Leonard Electric Co | Electrical contactor |
| US3087031A (en) * | 1960-06-20 | 1963-04-23 | Automatic Switch Co | Solenoid-operated switch |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111413642A (zh) * | 2020-04-13 | 2020-07-14 | 浙江华电器材检测研究所有限公司 | 一种变压器突然短路试验的冲击补偿电路 |
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