DE10101751C1 - Kontaktsystem für elektromagnetisches Relais - Google Patents

Abstract

Ein Kontaktsystem für ein elektromagnetisches Relais mit zwangsgeführten Kontakten weist wenigstens drei Kontakte auf, von denen wenigstens zwei als Schließer 10, 20 gestaltet sind und etwa in einem Steuerkreis mit einem zweiten Relais in Serie liegen, während ein Öffner 30 eine Überwachungsfunktion erfüllt. Jedem Schließer 10, 20 ist ein eigener vom Relaisanker 60 angetriebener Betätiger 40, 50 zugeordnet, wobei der bewegbare Teil 15, 25 jedes Schließers 10, 20 mit dem zugeordneten Betätiger 40, 50 in beiden Bewegungsrichtungen zwangsgeführt gekoppelt ist. Beide Betätiger 40, 50 sind mit dem bewegbaren Teil 35 des Öffners 30 nur in Richtung der Arbeitsstellung zwangsgeführt gekoppelt. Verschweißt einer der Schließer, so hält der ihm zugeordnete Betätiger 40 den bewegbaren Teil 35 des Öffners in der Arbeitsstellung fest.

Description

Ein Relais mit zwangsgeführten Kontakten mit dem im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Kontaktsystem ist aus DE 196 00 314 A1 be­ kannt.

Derartige Relais mit zwangsgeführten Kontakten haben die Aufgabe, einen zu schaltenden Stromkreis, etwa den Versorgungsstromkreis von Werkzeugmaschinen, Toren, Feuerungsanlagen oder medizinischen Gerä­ ten sicher zu trennen. Dazu werden die bei dem bekannten Relais vorhan­ denen beiden Schließer in dem zu schaltenden Stromkreis mit den Kontak­ ten eines zweiten Relais in Serie angeordnet. Kann einer der Schließer, etwa infolge Kontaktverschweißung, nicht öffnen, so bleibt der zweite Schließer immer noch funktionsfähig und kann den Stromkreis immer noch unterbre­ chen. Zur Erkennung dieses Fehlers dient ein bei dem bekannten Relais vorgesehener Öffner, wobei eine Betätigungsanordnung dafür sorgt, daß der Öffner nur dann in seine geschlossene Ruhestellung zurückkehren kann, wenn beide Schließer öffnen.

Die Betätigungsanordnung des bekannten Relais besteht aus zwei parallel zueinander bewegbaren Bauteilen, die jeweils mit seitlichen Vor­ sprüngen an den bewegbaren Teilen angreifen, und von denen der eine vom Relaisanker angetrieben wird, während der andere als Zwangsführer aus­ gebildet ist. Die Anordnung arbeitet nur dann ordnungsgemäß, wenn die beiden Bauteile der Betätigungsanordnung exakt aufeinander abgestimmt sind und mit ihren seitlichen Vorsprüngen einerseits eine Mitnahme der je­ weiligen bewegbaren Teile sicherstellen und andererseits genügend Spiel lassen, um die Mitnahme der bewegbaren Teile durch die seitlichen Vor­ sprünge des jeweils anderen bewegbaren Bauteils nicht zu behindern.

Der Erfindung liegt die generelle Aufgabe zugrunde, Nachteile, wie sie bei vergleichbaren Kontaktsystemen nach dem Stand der Technik auf­ treten, mindestens teilweise zu beseitigen. Eine speziellere Aufgabe der Er­ findung kann darin gesehen werden, ein Kontaktsystem für ein elektroma­ gnetisches Relais zu schaffen, das die gleiche Funktion wie das oben erläu­ terte bekannte Kontaktsystem mit einfacherem Aufbau erreicht.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Anspruch 1 ge­ kennzeichnet. Danach sind wenigstens zwei in ihrer Funktion gleiche Betä­ tiger vorgesehen, die jeweils nur mit einem Schließer und dem gleichen Öff­ ner zusammenarbeiten. Jeder einzelne Betätiger braucht auf den anderen nicht-zugeordneten Schließer keine Rücksicht zu nehmen, so daß seine Form weniger kritisch ist als beim Stand der Technik. Daraus resultieren größere Toleranzfreundlichkeit und höhere Funktionssicherheit.

Die Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2 führt zu einer wei­ teren Vereinfachung insofern, als zusätzliche Einrichtungen zur Rückstel­ lung der Betätiger nicht erforderlich sind.

In der Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 3 ergibt sich eine kompakte und leichte Gestaltung der Betätigungsanordnung.

Die Maßnahme des Anspruchs 4 ist für die Funktionssicherheit von Vorteil.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigt

Fig. 1 das Kontaktsystem eines elektromagnetischen Relais mit herausgenommenen Betätigern,

Fig. 2 das gleiche Kontaktsystem mit eingebauten Betätigern in Ru­ hestellung des Relais, wobei zur Verdeutlichung auch Spule, Kern und Anker des Relais dargestellt sind,

Fig. 3 das Kontaktsystem in Arbeitsstellung des Relais, und

Fig. 4 das Kontaktsystem in Ruhestellung des Relais, wobei einer der Schließer infolge Verschweißung nicht geöffnet und der zwangsgeführte Öffner nicht geschlossen hat.

Gemäß Fig. 1 umfaßt die Kontaktanordnung zwei Schließer 10 und 20, einen Öffner 30 und zwei Betätiger 40, 50.

Der Schließer 10 besteht aus einem Festkontakt 11 mit zwei Kontakt­ stücken 12, 13 und einem Anschlußteil 14 sowie einer Kontaktfeder 15, die an ihrem einen Ende an einem Anschlußteil 16 befestigt ist und an ihrem anderen, freien Ende zwei Kontaktstücke 17, 18 trägt, die mit den Kontakt­ stücken 12, 13 des Festkontakts 11 zusammenarbeiten.

Der Schließer 20 und der Öffner 30 sind identisch aufgebaut.

Die Kontaktfedern 15, 25 der beiden Schließer 10, 20 sind als Flexure- Kontaktfedern ausgebildet, so daß sich ihre Kontaktstücke in der Ruhelage, betrachtet ohne Betätiger, in einem Abstand von denen des jeweiligen Fest­ kontakts 11, 21 befinden. Demgegenüber ist die Kontaktfeder 35 des Öff­ ners 30 als Lift-off-Kontaktfeder ausgebildet, so daß ihre Kontaktstücke in der Ruhelage, betrachtet ohne Betätiger, an den Kontaktstücken des Fest­ kontakts 31 anliegen.

Der Betätiger 40 ist als insgesamt etwa U-förmige flache Schaltkarte gestaltet, wobei der rechte, nach unten ragende Schenkel 41 der U-Form einen nach unten offenen Schlitz 42 aufweist, der im eingebauten Zustand des Betätigers 40 (vergl. Fig. 2 bis 4) die Kontaktfeder 15 des Schließers 10 beidseitig umgreift. Der Schlitz 42 ist mit zwei einander zugewandten Vor­ sprüngen 43, 44 versehen, die an beiden Seiten der Kontaktfeder 15 spiel­ arm anliegen.

Der nach unten ragende linke Schenkel 45 weist einen dem rechten Schenkel 41 zugewandten Vorsprung 46 auf, der gemäß Fig. 3 und 4 an der linken Seitenfläche der Kontaktfeder 35 des Öffners 30 anliegt.

Der Betätiger 50 ist mit dem Betätiger 40 im wesentlichen baugleich, wobei lediglich der Abstand zwischen den beiden Schenkeln 51, 55 vonein­ ander geringer ist. Im eingebauten Zustand umgreift der Schlitz 52 die Kon­ taktfeder 25 des Schließers 20, wobei die beiden Vorsprünge 53, 54 an den Seitenflächen der Kontaktfeder 25 spielarm anliegen, während der Vor­ sprung 56 des linken Schenkels 55 an der linken Seitenfläche der Kontakt­ feder 35 des Öffners 30 anliegt.

Wie in Fig. 2 gezeigt, sind die beiden Betätiger 40, 50 dicht neben­ einander angeordnet, wobei ihre linken Stirnflächen, die in der in Fig. 2 gezeigten Ruhestellung miteinander fluchten, zur Anlage am Anker 60 eines hier als monostabil angenommenen Relais dienen. Von dem Relais sind in Fig. 2 außer dem Anker 60 die Spule 61 samt Spulenanschlüssen 62 und der die Spule 61 durchsetzende Kern 63 mit nach oben ragenden, mit dem Anker 60 zusammenwirkenden Polschuhen 64 gezeigt. In Fig. 2 ist ange­ nommen, daß sich das Relais in Ruhestellung befindet, so daß die Schließer 10, 20 geöffnet sind und der Öffner 30 geschlossen ist.

Zieht das Relais an, so schwenkt der Anker 60 gegen den Uhrzeiger­ sinn und übt auf beide Betätiger 40, 50 eine in Fig. 2 nach rechts gerichtete Kraft aus. Die Betätiger 40 und 50 bewegen sich dabei in die in Fig. 3 ge­ zeigte Stellung, in der die beiden Schließer 10, 20 geschlossen sind und der Öffner 30 geöffnet ist.

In der Darstellung nach Fig. 4 ist angenommen, daß das Relais abge­ fallen und der Anker in seine Ruhestellung zurückgekehrt ist, der Schließer 10 jedoch verschweißt hat. In dieser Stellung ist der Betätiger 50 durch den geöffneten Schließer 20 in seine Ausgangsstellung zurückgekehrt, während der Betätiger 40 durch den noch in der geschlossenen Stellung befindlichen, verschweißten Schließer 10 in seiner ausgelenkten Stellung festgehalten wird. Der linke Schenkel 45 des Betätigers 40 hält in diesem Fall die Kon­ taktfeder 35 des Öffners 30 in der geöffneten Stellung, während sich der linke Schenkel 55 des Betätigers 50 von der Kontaktfeder 35 weg bewegt hat.

Die gleiche Funktion würde sich ergeben, wenn der Schließer 20 ver­ schweißt und der Schließer 10 bei abfallendem Relais öffnet. In diesem Fall würde die Kontaktfeder 35 des Öffners 30 durch den linken Schenkel 55 des Betätigers 50 in der in Fig. 4 gezeigten geöffneten Stellung festgehalten.

In dem obigen Ausführungsbeispiel sind die Betätiger 40, 50 so gestal­ tet, daß sie mit den Kontaktfedern 15, 25 des jeweils zugeordneten Schlie­ ßers 10, 20 in beiden Richtungen zwangsgeführt gekoppelt sind. Mit ande­ ren Worten werden die Kontaktfedern 15, 25 bei anziehendem Relais durch die Betätiger 40, 50 entgegen ihrer Federvorspannung in die geschlossene Stellung geführt, während das Öffnen der Schließer 10, 20 durch die Rück­ stellkraft der Federn 15 bzw. 25 erfolgt.

Gemäß einer nicht dargestellten Variante ist es auch möglich, mehr als zwei Schließer mit einer entsprechenden Anzahl von Betätigern vorzu­ sehen und funktionsmäßig mit dem gleichen Öffner zu koppeln.

Ferner ist in dem obigen Ausführungsbeispiel angenommen, daß der dritte Kontakt 30 als Öffner gestaltet ist. Es wäre auch möglich, dieser Kon­ takt als Schließer auszubilden. In diesem Fall würde immer dann, wenn einer der beiden Schließer 10, 20 verschweißt, der dritte Kontakt 30 nicht mehr öffnen können. Auch diese Funktion ließe sich zum Erkennen eines Verschweißungszustandes heranziehen.

Claims (4)

1. Kontaktsystem für ein elektromagnetisches Relais mit wenigstens zwei Schließern (10, 20), einem weiteren Kontakt (30) und einer wenigstens zwei parallel bewegbare Bauteile (40, 50) umfassenden Betätigungsanord­ nung, die
bei Bewegung eines Relaisankers in eine Arbeitsstellung das Schlie­ ßen beider Schließer (10, 20) und das Schalten des weiteren Kontaktes (30) gestattet und
bei Rückbewegung des Ankers in die Ruhestellung das Öffnen der Schließer (10, 20) gestattet, das Rückschalten des weiteren Kontaktes (30) jedoch verhindert, wenn einer der Schließer (10, 20) nicht öffnet,
dadurch gekennzeichnet,
daß jedem Schließer (10, 20) ein eigener vom Relaisanker angetriebe­ ner Betätiger (40, 50) zugeordnet ist,
daß der bewegbare Teil jedes Schließers (10, 20) mit dem zugeordne­ ten Betätiger (40, 50) in Kontakt-Öffnungsrichtung zwangsgeführt gekop­ pelt ist, und
daß beide Betätiger (40, 50) mit dem bewegbaren Teil (35) des weite­ ren Kontaktes (30) nur in Richtung der Arbeitsstellung zwangsgeführt ge­ koppelt sind.

2. Kontaktsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegbare Teil (15, 25) jedes Schließers (10, 20) und der bewegbare Teil (35) des weiteren Kontaktes (30) die Rückstellkräfte für die zugeordneten Betätiger (40, 50) liefern.

3. Kontaktsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätiger (40, 50) als nebeneinander angeordnete Schaltkarten unter­ schiedlicher Länge gestaltet sind, deren jede den bewegbaren Teil (15, 25) des zugeordneten Schließers (10, 20) umgreift.

4. Kontaktsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegbare Teil (15, 25) jedes Schließers (10, 20) als Flexure-Kontaktfeder ausgebildet und mit dem zugeordneten Betätiger (40, 50) in beiden Bewe­ gungsrichtungen zwangsgeführt gekoppelt ist, und daß der bewegbare Teil (35) des weiteren Kontaktes (30) als Lift-off-Kontaktfeder ausgebildet ist.