DE10023465A1 - Elektromagnetisches Doppel-Schaltschütz - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Doppel-Schaltschütz, insbesondere Wendeschütz, mit zwei Einzelschützen, die jeweils wenigstens eine Kontaktstößel aufweisen, und mit einer Verriegelungsvorrichtung, welche bei Betätigung des einen Einzelschützens das jeweils andere so verriegelt, daß sein Kontaktstößel sich bei Betätigung nicht so weit verschieben kann, daß die vom Kontaktstößel beaufschlagten Kontakte schließen. Die Erfindung besteht darin, daß zwischen den einander zugewandten Enden der Kontaktstößel ein zumindest im wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung der Kontaktstößel beweglicher Riegelschieber angeordnet ist, der den Enden der Kontaktstößel zugewandte Kulissen-Schrägflächen aufweist, bei deren Beaufschlagung durch eines der Enden der Kontaktstößel der Riegelschieber in der einen bzw. entgegengesetzten Richtung verschoben wird und dadurch eine von zwei Sperrflächen des Riegelschiebers vor das jeweils andere Ende eines Kontaktstößels verschiebt, derart, daß der zugeordnete Kontaktstößel bei Betätigung des zugeordneten Einzelschützes nicht mehr so weit verschoben werden kann, daß die dem Kontaktstößel zugeordneten Kontakte geschlossen werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Doppel-Schaltschütz mit zwei Einzelschützen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Derartige Doppel-Schaltschütze werden im allgemeinen dazu verwendet, eine Drehrichtungsumkehr bei Elektromotoren herbeizuführen, indem wahlweise das eine oder das andere Einzelschütz an den Motor ange­ schlossen wird und ihm die gewünschte Drehrichtung erteilt. Derartige Schaltschütze werden auch als Wendeschütze bezeichnet. Sie müssen so ausgestaltet sein, daß eine gleichzeitige Schließung beider Einzelschütze vermieden wird, weil dies zu einem Kurzschluß führen würde. Aus diesem Grunde hat man bereits Verriegelungsvorrichtungen vorgesehen, die bei Betätigung des einen Einzelschützes das andere Einzelschütz verriegeln, damit es bei Erregung nicht ebenfalls die ihm zugeordneten Kontakte schließen kann (siehe z. B. EP 715 325 B1).

Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein elektromagneti­ sches Doppel-Schaltschütz, insbesondere Wendeschütz der eingangs ge­ nannten Gattung zu schaffen, bei dem die Verriegelungsvorrichtung be­ sonders platzsparend und kompakt untergebracht ist, gleichwohl aber bei Betätigung eines Einzelschützes eine sichere Verriegelung des anderen Einzelschützes herbeiführt.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 vorgesehen.

Der Erfindungsgedanke ist also darin zu sehen, daß die Verriegelungsvor­ richtung durch einen linear verschiebbaren Riegelschieber gebildet wird, der bequem und platzsparend zwischen den beiden Einzelschützen ange­ ordnet werden kann und dazu geeignet ist, auch starken Betätigungs­ kräften des zu sperrenden Kontaktstößels problemlos zu widerstehen.

Besonders vorteilhaft ist die Ausführungsform nach Anspruch 2, weil hierdurch erreicht wird, daß bei einer Betätigung des gesperrten Kontakt­ stößels und anschließender Entregung des die Sperrung herbeigeführt habenden Einzelschützes die Sperrung des anderen Einzelschützes zu­ nächst beibehalten wird, weil dessen Kontaktstößel aufgrund des Eingriffs in die zugeordnete Vertiefung des Riegelschiebers verhindert, daß dieser in seine Ruhelage zurückkehrt. Dies ist erst dann möglich, wenn auch das gesperrte Einzelschütz entregt wird, so daß der Kontaktstößel in seine Ruhelage zurückkehrt und dadurch den Riegelschieber für eine Rückkehr in seine Ruhelage freigibt.

Auf diese Weise wird gewährleistet, daß bei Entregung des betätigten Ein­ zelschützes und gleichzeitiger Erregung des anderen, gesperrten Einzel­ schützes keine zu plötzliche Umschaltung erfolgt. Diese ist vielmehr erst dann möglich, wenn das andere Einzelschütz zunächst entregt und dann erst erneut erregt wird.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung entnimmt man den Ansprü­ chen 3 bis 9, wobei das Vorsehen einer Rückstellfederkraft für den Riegel­ schieber besonders wichtig ist.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung be­ schrieben; in dieser zeigt:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines erfindungsge­ mäßen Wendeschützes,

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Draufsicht des Gegenstandes der Fig. 1, wobei sich beide Einzelschütze im entregten Zustand und der Riegelschieber in der Ruhelage befindet,

Fig. 3 eine zu Fig. 2 analoge Draufsicht bei erregtem rechten Ein­ zelschütz,

Fig. 4 eine Draufsicht analog Fig. 2 bei erregtem linken Einzel­ schütz,

Fig. 5 eine Ansicht analog Fig. 4, wobei jedoch zusätzlich das rechte Einzelschütz erregt ist und

Fig. 6 eine Ansicht analog Fig. 5, wobei jedoch das linke Einzel­ schütz entregt und das rechte Einzelschütz noch erregt ist.

Nach den Fig. 1 und 2 sind an einem quaderförmigen Grundkörper 33 stirnseitig einander gegenüberliegend zwei Einzelschütze 11, 12 angeord­ net, welche jeweils aus einer auf einen isolierenden Kern 35 aufgewickel­ ten Spule 34 und einem Magnetkern 36 besteht, wobei an den voneinan­ der abgewandten Enden jeweils durch die Spulen 35 bzw. die Magnetker­ ne 36 anziehbare bewegliche Anker 37 vorgesehen sind, die unten bei 38 schwenkbar gelagert sind und mit ihren entgegengesetzten Enden in Aus­ nehmungen 39 von Kontaktstößeln 14 bzw. 15 eingreifen, welche sich parallel zu den Achsen der Spulen 34 erstrecken und in dieser Richtung am Grundkörper 33 gegen eine Rückstellfederkraft linear verschiebbar gelagert sind. An den Kontaktstößeln 14, 15 befinden sich federbeauf­ schlagte Kontaktbrücken 40, die mit ihren Enden fest am Gehäuse ange­ brachten Kontakten 41 gegenüberliegen. Die Kontakte 40 führen jeweils zu aus dem Grundkörper 33 herausragenden Anschlußklemmen 42.

Jede Kontaktbrücke 40 ist nach Betätigung des zugeordneten Einzel­ schützes 11 bzw. 12 in der Lage, jeweils zwei auf entgegengesetzten Seiten des Grundkörpers 33 angeordnete Anschlußklemmen 42 elektrisch leitend miteinander zu verbinden. In der in Fig. 1 gezeigten Ruhelage des Wen­ deschützes sind die Kontaktbrücken 40 von den feststehenden Kontakten 41 getrennt, so daß auch die einander zugeordneten Anschlußklemmen 42 auf entgegengesetzten Seiten des Grundkörpers 33 elektrisch vonein­ ander getrennt sind.

Wie man den Fig. 1 und 2 entnehmen kann, sind in jedem Kontakt­ stößel 14, 15 fünf Kontaktbrücken 40 hintereinander angeordnet, welche jeweils fünf feststehenden Paaren von Anschlußklemmen 42 auf beiden Seiten des Grundkörpers 33 zugeordnet sind.

Bei Erregung eines Einzelschützes 11, 12 werden die zugeordneten Kon­ taktstößel 14, 15 so verschoben, daß die Kontaktbrücken 40 mit den zu­ geordneten feststehenden Kontakten 42 in elektrischen Kontakt kommen und so jeweils zwei zugeordnete Anschlußklemmen 42 an entgegenge­ setzten Seiten des Grundkörpers 33 elektrisch miteinander verbinden.

Nach den Fig. 1 und 2 weisen die Kontaktstößel 14, 15 aufeinander zu weisende Enden 16 bzw. 17 auf, zwischen denen ein Riegelschieber 18 quer zur Bewegungsrichtung der Kontaktstößel 14, 15 verschiebbar im Grundkörper 33 angeordnet ist. Hierzu weist der Grundkörper 33 ent­ sprechend geformte Hohlräume 43 auf, in denen der Riegelschieber 18 li­ near verschiebbar geführt ist. Die Verschieberichtung 44 (Fig. 2) ent­ spricht der Richtung der Verbindungslinie zwischen zwei einander zuge­ ordneten Anschlußklemmen 42 auf beiden Seiten des Grundkörpers 33.

Zwischen den beiden Kontaktstößeln 14, 15 befindet sich also eine Verrie­ gelungsvorrichtung 13, die durch die einander gegenüberliegenden Enden 16, 17 der Kontaktstößel 14, 15 und einen dazwischen linear verschiebbar angeordneten Riegelschieber 18 gebildet ist.

Der Riegelschieber 18 weist zwei in seiner Ruhestellung jeweils einem En­ de 16, 17 der Kontaktstößel 14, 15 gegenüberliegende Ausnehmungen 27, 28 auf, welche im Bereich von Vorsprüngen 25, 26 an den Enden 16, 17 jeweils durch eine Kulissen-Schrägfläche 19, 20 abgeschlossen sind. Die Ausnehmungen 27, 28 müssen in der von den Kulissen-Schrägflächen 19, 20 abgewandten Richtung so groß bemessen sein, daß beim Abgleiten der Vorsprünge 25, 26 an den Kulissen-Schrägflächen 19, 20 der Riegelschie­ ber 18 einen ausreichenden Bewegungsspielraum hat und nicht mit dem den Kulissen-Schrägflächen 19, 20 abgewandten Endflächen 45 an das jeweilige Ende 16 bzw. 17 der Kontaktstößel 14, 15 anstößt.

An den dem jeweiligen Kontaktstößel 14, 15 zugewandten Ende gehen die Kulissen-Schrägflächen 19, 20 in im wesentlichen parallel zur Verschiebe­ richtung des Riegelschiebers 18 verlaufende Sperrflächen 21, 22 über, die bei der in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsform je­ weils geringfügige Vertiefungen 23, 24 aufweisen, die mit den Vorsprün­ gen 25, 26 an den Enden 16, 17 der Kontaktstößel 14, 15 korrespondie­ ren.

Nach Fig. 2 sind die beiden Kulissen-Schrägflächen 19, 20 relativ zuein­ ander so angeordnet, daß sie in der in Fig. 1 und 2 dargestellten Ruhe­ lage mit ihrem Anfang jeweils den Vorsprüngen 25, 26 gegenüberliegen, welche gemäß Fig. 2 relativ zur Schützachse 46 spiegelsymmetrisch an­ geordnet sind.

An einem Ende des Riegelschiebers 18, und zwar an dem in Fig. 2 unten liegenden Ende ist ein Haltevorsprung 33 vorgesehen, der eine Öffnung 47 für den Durchgang einer Biegefeder 29 aufweist, die quer zur Bewegungs­ richtung 44 des Riegelschiebers 18 verläuft und mit ihren Enden in am Grundkörper 33 angebrachten Widerlagern 31 bzw. 32 gelagert ist.

Im entspannten Zustand nimmt die Biegefeder 29 die in Fig. 2 darge­ stellte geradlinige Position ein, in der sich der Riegelschieber 18 in der Ruhelage zwischen den beiden Kontaktstößeln 14, 15 befindet.

Weitere Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Funktionsbeschreibung anhand der Fig. 3 bis 6, in denen gleiche Bezugszahlen entsprechende Bauteile wie in den Fig. 1 und 2 kennzeichnen.

Nach Fig. 3 ist das rechte Einzelschütz 12 (Fig. 1) erregt, wodurch der Anker 37 von der rechten Spule 34 bzw. dem rechten Magnetkern 36 an­ gezogen wird und den Kontaktstößel 15 nach links bewegt. Hierbei werden zum einen die einander zugeordneten feststehenden Anschlußklemmen 42 auf beiden Seiten des Grundkörpers 33 im Bereich des Einzelschützes 12 elektrisch leitend miteinander verbunden, in dem die Kontaktbrücken 40 an den festen Kontakten 41 zur Anlage kommen. Außerdem gleitet der Vorsprung 26 am linken Ende des Kontaktstößels 15 auf der Kulissen- Schrägfläche 20 ab und verschiebt dabei den Riegelschieber 18 in Rich­ tung des Pfeiles in Fig. 3. Dadurch gelangt die Sperrfläche 21 mit der Vertiefung 23 vor das Ende 16 bzw. den Vorsprung 25 des linken Kon­ taktstößels 14. Aufgrund geeigneter Abstandswahl wird hierdurch er­ reicht, daß bei versehentlicher zusätzlicher Betätigung des linken Einzel­ schützes 11 (Fig. 1) der zugeordnete Kontaktstößel 14 sich lediglich bis zur Berührung mit der Sperrfläche 21 bzw. dem Boden der Vertiefung 23 bewegen kann. Diese Bewegung reicht nicht aus, um die Kontaktbrücken 40 so weit zu verschieben, daß die zugeordneten feststehenden Anschluß­ klemmen 42 auf beiden Seiten des Grundkörpers 33 im Bereich des Ein­ zelschützes 11 elektrisch leitend miteinander verbunden werden. Auf die­ se Weise wird sicher vermieden, daß bei Erregung beider Einzelschütze 11, 12 auch die Kontakte beider Einzelschütze schließen.

Nach Fig. 4 ist das linke Einzelschütz 11 erregt, während das rechte Einzelschütz 11 entregt ist. Auf diese Weise wird der Kontaktstößel 14 in Richtung des Riegelschiebers 18 vorgeschoben, so daß der Vorsprung 25 an seinem Ende 16 auf der Kulissen-Schrägfläche 19 entlanggleitet und dabei den Riegelschieber in Richtung des Pfeiles nach unten verschiebt, worauf die Sperrfläche 22 bzw. die in ihr vorgesehene Vertiefung 24 vor das Ende 17 des anderen Kontaktstößels 15 bzw. vor dessen Vorsprung 26 gelangt. Auf diese Weise kann der Kontaktstößel 15 sich nunmehr bei versehentlicher zusätzlicher Erregung des rechten Einzelschützes 12 (Fig. 1) nur um ein so kleines Stück bewegen, daß jedenfalls die einan­ der zugeordneten Kontakte 42 des rechten Einzelschützes 12 nicht elek­ trisch leitend miteinander verbunden werden.

Mit der Erregung der Einzelschütze 12 (Fig. 3) bzw. 11 (Fig. 4) wird bei Verschiebung des Riegelschiebers 13 die Biegefeder 29 in der einen oder anderen Richtung ausgelenkt, so daß auf den Riegelschieber 18 eine Rückstellkraft in Richtung auf die in Fig. 2 dargestellte Ruhelage zu er­ zeugt wird. Dies führt dazu, daß bei Entregung beider Einzelschütze 11, 12 die gespannte Biegefeder 29 den Riegelschieber 18 unter Zurückdrän­ gung der in die Ausnehmungen 27, 28 eingedrungenen Enden 16, 17 der Kontaktstößel 14, 15 durch nicht gezeigte Rückstellfedern wieder in die in Fig. 2 gezeigte Ruhelage zurückzieht.

Fig. 5 zeigt den Zustand, wenn das linke Einzelschütz 11 erregt worden ist und der Riegelschieber 18 in die aus Fig. 4 ersichtliche Position nach unten verschoben ist sowie gleichzeitig auch das in Fig. 1 rechte Einzel­ schütz 12 erregt wird. In diesem Fall stößt das Ende 17 des rechten Kon­ taktstößels 15 an die Sperrfläche 22 an, wobei der Vorsprung 26 in die Vertiefung 24 eintritt. Hierdurch wird die geringfügige Bewegung des Kontaktstößels 15 beendet, bevor die einander zugeordneten feststehen­ den Anschlußklemmen 42 durch die Kontaktbrücken 40 (Fig. 1) elek­ trisch in Verbindung gebracht worden sind.

Gemäß Fig. 6 hat das Vorsehen der Vorsprünge 25, 26 und der zugeord­ neten Vertiefungen 23, 24 an den Enden 16, 17 der Kontaktstößel 25 den zusätzlichen Vorteil, daß, wenn aus dem Zustand nach Fig. 5 das linke Einzelrelais 11 (Fig. 1) entregt wird und der Kontaktstößel 14 aufgrund einer nicht dargestellten Rückstellfeder in die Ruheposition zurückgezogen wird, gleichzeitig aber das rechte Einzelschütz 12 erregt bleibt, der in die Vertiefung 24 eingedrungene Vorsprung 26 es verhindert, daß der Riegel­ schieber 18 unter Einwirkung der Feder 29 in seine Ruhelage zurückge­ schoben wird. Dies geschieht erst dann, wenn auch das rechte Einzel­ schütz 12 entregt wird und aufgrund einer ebenfalls nicht gezeigten Rück­ stellfeder auch der rechte Kontaktstößel 15 in seine Ruhelage gemäß Fig. 2 zurückbewegt worden ist.

Bezugszeichenliste

11

Einzelschütz

12

Einzelschütz

13

Verriegelungsvorrichtung

14

Kontaktstößel

15

Kontaktstößel

16

Ende des Kontaktstößels

14

17

Ende des Kontaktstößels

15

18

Riegelschieber

19

Kulissen-Schrägfläche

20

Kulissen-Schrägfläche

21

Sperrfläche

22

Sperrfläche

23

Vertiefung

24

Vertiefung

25

Vorsprung

26

Vorsprung

27

Ausnehmung

28

Ausnehmung

29

Feder

30

Haltevorsprung

31

Widerlager

32

Widerlager

33

Grundkörper

34

Spule

35

Kern

36

Magnetkern

37

Anker

38

Lagerung

39

Ausnehmung

40

Kontaktbrücke

41

Kontakt

42

Anschlußklemme

43

Hohlraum

44

Verschieberichtung

45

Endfläche

46

Schützachse

47

Öffnung

Claims (9)

1. Elektromagnetisches Doppel-Schaltschütz, insbesondere Wende­ schütz, mit zwei Einzelschützen (11, 12), die jeweils wenigstens ei­ nen Kontaktstößel (14, 15) aufweisen, und mit einer Verriegelungs­ vorrichtung (13), welche bei Betätigung des einen Einzelschützes (11, 12) das jeweils andere (12, 11) so verriegelt, daß sein Kontakt­ stößel (15 bzw. 14) sich bei Betätigung nicht so weit verschieben kann, daß die vom Kontaktstößel (15 bzw. 14) beaufschlagten Kon­ takte schließen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den einander zugewandten Enden (16, 17) der Kon­ taktstößel (14, 14) ein zumindest im wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung der Kontaktstößel (14, 15) beweglicher Riegel­ schieber (18) angeordnet ist, der den Enden (16, 17) der Kontakt­ stößel (14, 15) zugewandte Kulissen-Schrägflächen (19, 20) auf­ weist, bei deren Beaufschlagung durch eines der Enden (16, 17) der Kontaktstößel (14, 15) der Riegelschieber (18) in der einen bzw. ent­ gegengesetzten Richtung verschoben wird und dadurch eine von zwei Sperrflächen (21, 22) des Riegelschiebers (18) vor das jeweils andere Ende (17, 16) eines Kontaktstößels (15 bzw. 14) verschiebt, derart, daß der zugeordnete Kontaktstößel (15 bzw. 14) bei Betäti­ gung des zugeordneten Einzelschützes (12 bzw. 11) nicht mehr so weit verschoben werden kann, daß die dem Kontaktstößel (15 bzw. 14) zugeordneten Kontakte (40, 41) geschlossen werden.

2. Schaltschütz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Sperrflächen (21, 22) und bevorzugt beide Sperrflächen (21, 22) eine Vertiefung (23, 24) aufweisen, in die Vor­ sprünge (25, 26) an den Enden (16, 17) der Kontaktstößel (14, 15) eintreten können, wenn das zugeordnete Einzelschütz (11, 12) in der Sperrlage des Riegelschiebers (18) betätigt wird, derart, daß auch bei Entregung des die Sperrlage herbeigeführt habenden Ein­ zelschützes (11, 12) und Rückzug des zugeordneten Kontaktstößels (14, 15) der Riegelschieber (18) noch so lange in der Sperrposition verbleibt, wie der in die zugeordnete Vertiefung (23, 24) eingreifende Kontaktstößel (14, 15) noch elektromagnetisch betätigt ist, wobei die Vertiefungen (23, 24) und die Vorsprünge (25, 26) auch im Sinne ei­ ner kinematischen Umkehr vertauscht sein können.

3. Schaltschütz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kontaktstößel (14, 15) auf einer Linie mit den einan­ der zugewandten Enden (16, 17) einander gegenüberliegend ange­ ordnet sind.

4. Schaltschütz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Riegelschieber (18) zwei in seiner Bewegungsrichtung ver­ setzte Ausnehmungen (28, 29) aufweist, die nach innen durch die Kulissen-Schrägflächen (19, 20) begrenzt sind.

5. Schaltschütz nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrflächen (21, 22) an die Kulissen-Schrägflächen (19, 20) unmittelbar anschließen.

6. Schaltschütz nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Riegelschieber (18) durch Federkraft (29) auf seine Ruhelage zu vorgespannt ist, in der die Enden (16, 17) der Kontaktstößel (14, 15) den ihnen zugewandten Enden der Kulissen-Schrägflächen (19, 20) gegenüberliegen.

7. Schaltschütz nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Federkraft sich durch eine zumindest im wesentlichen par­ allel zu den Kontaktstößeln (14, 15) erstreckende Biegefeder (29) er­ zeugt ist.

8. Schaltschütz nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegefeder (29) an einem Haltevorsprung (30) des Riegel­ schiebes (18) angreift.

9. Schaltschütz nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Biegefeder (29) vom Riegelschieber (18) zumindest im wesentlichen senkrecht zu seiner Bewegungsrichtung nach beiden Seiten zu vorzugsweise in gleichem Abstand vom Riegelschieber (18) vorgesehenen Widerlagern (31, 32) am Grundkörper (33) erstreckt.