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Elektromagnetisches Rundrelais mit pneumatischer Hubverzögerung für
Blinksignalgeber Zusatz zum Patent 1112 579 Das Hauptpatent betrifft ein
elektromagnetisches Rundrelais mit pneumatischer Hubverzögerung, bei dem der als
Luftzylinder für den kolbenartigen Tauchanker ausgebildete Spulenkern in einer durchgehenden
Stirnwand innerhalb eines zylindrischen Randflansches zwei Luftöffnungen aufweist,
von denen die eine mit einem Rückschlagventil und die andere mit einer vorzugsweise
regelbaren Luftdrossel versehen ist, wobei innerhalb des zylindrischen Randflansches
auf der äußeren Stirnwand des als Luftzylinder ausgebildeten Spulenkerns ein rohrartiger
Stutzen angeordnet ist, welcher mit seiner Bohrung die Drosselöffnung bildet und
gleichzeitig als Führungszapfen für ein die Rückschlagventilöffnung abdeckendes
flexibles Ventilplättchen und ein darüber angeordnetes Federplättchen dient, welche
beide dem Durchmesser des Stutzens angepaßte kreisförmige Führungsöffnungen aufweisen
und mit einem über die Spule gestülpten topfartigen magnetischen Rückschluß gehalten
sind, in dessen Stirnwand sich eine Bohrung zum Durchtritt des Stutzens befindet.
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Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, nach dem Hauptpatent hergestellte
Relais ohne großen baulichen Aufwand mit einer besonderen Kontrollvorrichtung zu
versehen, die Auskunft über den im Hauptstromkreis des Rundrelais fließenden Strom
gibt. Verwendet man das nach dem Hauptpatent ausgebildete Rundrelais zur Steuerung
der Blinkleuchtenkreise von Kraftfahrzeugen, kann der Fahrer in seiner Kabine in
einfachster Weise darüber unterrichtet werden, ob auch tatsächlich sämtliche Blinkleuchten
einwandfrei arbeiten, oder aber, ob einzelne Blinkleuchten, beispielsweise die Blinkleuchten
eines angekuppelten Anhängers, gestört oder außer Betrieb sind.
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Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe wird in Anwendung auf Blinksignalgeber
erfindungsgemäß vorgeschlagen, bei dem Relais nach dem Hauptpatent den Stutzen über
den topfartigen Rückschluß hinaus zu verlängern und als magnetisierbaren Kern und
Halterung für die Spule eines in den Erregerkreis des Rundrelais eingeschalteten
zusätzlichen Kontrollrelais zu verwenden, dessen magnetischer Kreis den Boden des
topfartigen Rückschlusses und einen Teil des Stutzens umfaßt und dessen Magnetanker
und Relaiskontakte von der dem topfartigen Rückschluß abgewandten Spulenseite getragen
sind.
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Das erfindungsgemäße Relais weist viele Vorteile auf. Zunächst einmal
ergibt sich ein sehr gedrungener Aufbau des Relais. Durch die Anbringung der Ankerteile
des Kontrollrelais auf der vom magnetischen Rückschluß abgelegenen Seite werden
Fehlauslösungen des Kontrollrelais durch den Magnetfluß des Hauptrelais verhindert,
obwohl gleiche Eisenteile in beide Magnetkreise einbezogen sind. Für die Spule des
Hilfsrelais wird keine besondere Halterung benötigt, da sie sicher auf dem Drosselventilstutzen
ruht. lm übrigen ist auch die Montage besonders einfach, und es ist die Möglichkeit
gegeben, für eine Vielzahl verschiedener Typen gleiche Bauelemente zu verwenden.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist der Kontrollrelaisanker
auf der vom Boden des magnetischen Rückschlusses abgelegenen Seite der Kontrollrelaisspule
in einer parallel zum Boden des magnetischen Rückschlusses verlaufenden Ebene beweglich
gelagert. Hierdurch ergibt sich ein besonders gedrängter Aufbau, und es ist die
Möglichkeit gegeben, die sich bei der Erregung des Kontrollrelais berührenden Teile
des magnetischen Kreises, d. h. den Anker und den Magnetkern, dem vom Kontrollrelais
gesteuerten Signalkreis als Leiterteile unmittelbar einzubeziehen.
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Wenn das Kontrollrelais auf eine Mehrzahl von verschiedenen Stromstärken
reagieren soll, bietet das erfindungsgemäße Relais die Möglichkeit, eine Mehrzahl
von unterschiedlich vorgespannten Ankern zu verwenden, die mit einem gemeinsamen
Magnetkern zusammenarbeiten können und vorzugsweise in der gleichen Ebene angeordnet
sind.
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Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der
nachfolgenden Beschreibung
eines speziellen Ausführungsbeispieles,
das in der Zeichnung im einzelnen dargestellt ist. In der Zeichnung zeigt Fig. 1
einen axialen Längsschnitt durch ein Selbstunterbrecherrelais mit pneumatischer
Hubverzögerung und aufgesetztem erfindungsgemäßem Kontrollrelais, Fig: 2 eine in
Richtung der eingezeichneten Pfeile 11-II gesehene Draufsicht auf das Relais der
Fig. 1 bei abgenommenem Gehäuseoberteil und Fig. 3 eine Schaltskizze, aus der sich
der Anschluß des erfindungsgemäßen Relais an einen Blinklampenkreis ergibt.
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Das in der Zeichnung dargestellte Rundrelais ist in einem zweiteiligen
Gehäuse untergebracht. Der Gehäuseunterteil 1 besteht vorzugsweise aus transparentem
Werkstoff, um die in diesem Teil angeordneten Relaiskontakte beobachten zu können.
An dem Gehäuseteil 1 befinden sich ferner Anschlußfahnen 2. die als Kontaktbolzen
eines Steckers ausgebildet sind. In den topfförmigen Gehäuseteil l greift ein weiterer,
ebenfalls topfförmiger oberer Gehäuseteil 3 ein, welcher aus Kunststoff besteht
und mit einem Befestigungsansatz 4 versehen ist.
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Zwischen den beiden Gehäuseteilen 1 und 3 ruht in einer entsprechenden
Ausnehmung ein Isolierstoffsockel 5, der an seiner Unterseite einen noch näher zu
beschreibenden Kippschalter 18 trägt. Auf der Oberseite des Isoherstoffsockels 5
befindet sich ein aus nichtmagnetischem Werkstoff bestehender Luftzylinder 6, der
mit seinem unteren Ende in eine Mittelbohrung des Sockels 5 eingreift nud sich mit
dem unteren Ende auf der Bodenfläche der Sockelmittelöffnung abstützt.
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Der Luftzylinder 6 ist an seinem oberen Ende mit einer Stirnwand 7
abgeschlossen, die sich über die Zylinderöffnung des Luftzylinders 6 hinweg erstreckt
und einen nach außen ragenden zylindrischen Randflansch 8 trägt. In dieser Stirnwand
7 befinden sich zwei Luftöffnungen 9 und 10, von denen die erstere als Drosselöffnung
und die zweite als Rückschlagventilöffnung ausgebildet ist. Zwischen dem überragenden
Teil der Stirnwand 7 und dem nach oben vorspringenden Teil des Sockels 5 befindet
sich die eigentliche Relaisspule 11, die auf einen Spulenkern 12 aufgewickelt
ist.
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Innerhalb des Luftzylinders 6 befindet sich ein hohler magnetischer
Tauchanker 13, der in seinem Inneren zur Rückstellung eine Schraubendruckfeder 14
enthält. An seinem von den Luftöffnungen 9 und 10 abgelegenen Ende ist der Tauchanker
13 mit einer Betätigungsstange 15 versehen, die an ihrem freien Ende ein Gewinde
16 trägt, auf das als Widerlager eine Mutter 17 aufgeschraubt ist. Die Stufenflächen
am Übergang zwischen der Betätigungsstange 15 und dem Gewinde 1.6 einerseits und
der Mutter andererseits dienen als Anschläge für die Betätigung des unterhalb des
Sockels 5 angeordneten Kippschalters 18.
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Das mit der Luftöffnung 10 zusammenarbeitende Rückschlagventil besteht
aus einem anschmiegsamen Metallblättchen 19, einer darüber angeordneten Stoffabdeckung
20 und einem über der Stoffabdeckung 20 angeordneten Federplättchen 21. Zur Führung
der drei mit einer entsprechenden Öffnung versehenen Bauelemente 19, 20 und 21 dient
ein auf der Stirnwand 7 angeordneter, nach außen ragender zylindrischer Stutzen
22, dessen Bohrung mit der Luftöffnung 9 in Verbindung steht. Das Federplättchen
21 stützt sich zur Erzeugung der notwendigen Ventilschließkraft an der Innenwand
eines topfartigen magnetischen Rückschlusses ab, welcher die Spulen-und Ventilanordnung
umgibt. In den Stutzen 22 ist eine Gewindebuchse 24 eingepreßt, in die eine mit
Längsschlitz 26 versehene Drosselschraube 25 eingreift. Wie die Fig. 1 erkennen
läßt, ragt die Drosselschraube 25 aus dem Relaisgehäuse heraus, so daß sie auch
bei fertig montiertem Relais von außen eingestellt werden kann.
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Die Kontaktelemente des Kippschalters 18 sind auf den Sockel 5 aufgenietet.
Zum Schalter 18 gehören ein oberer Festkontakt 27, ein unterer Festkontakt 28 und
ein dazwischen hin- und herbeweglich angeordneter Umschaltkontakt 29. Die beiden
Festkontakte 27 und 28 sind mit kreisförmig gebogenen Leiterstücken 30 und 31 am
Sockel 5 befestigt. Der Umschaltkontakt 29 befindet sich am freien Ende eines rahmenartigen
Schaltarmes 32, in den eine halbkreisförmig gebogene Kippfeder 33 eingesetzt ist,
welche in Abhängigkeit von den Bewegungen der Betätigungsstange 15 den Umschaltkontakt
29 sprungartig zwischen den beiden Festkontakten 27 und 28 hin-und herbewegt. Das
hintere Ende der Kippfeder 33 ist an einem Schaltarm 34 abgestützt, welcher einen
weiteren Umschaltkontakt 35 trägt. Dieser Umschaltkontakt 35 arbeitet mit zwei weiteren
Einzelkontakten 36 und 37 zusammen.
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Die erwähnten Kontakte sind mit Ausnahme der Kontakte 35 und 29, die
über die Kippfeder 33 in Verbindung stehen, gegeneinander isoliert.
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In eine Bohrung am Boden des magnetischen Rückschlusses 23 ist eine
aus magnetisierbarem Werkstoff bestehende Buchse 38 eingepreßt. Diese Buchse 38,
die den Drosselstutzen 22 mit geringem Spiel umgibt, bildet den Magnetkern für ein
zusätzliches Kontrollrelais und dient auch zur Halterung der Kontrollrelaisspule
39, die mit einem Spulenkörper 40 auf den Stutzen 38 aufgesetzt ist. Auf die obere
Scheibe des Spulenkörpers 40 ist ein halbkreisförmiges Leiterstück 41 (Fig. 2) aufgenietet,
welches an einem umgewinkelten Ansatz 42 über eine winklig abgebogene Blattfeder
43 einen beweglichen Magnetanker 44 trägt, der dank der gefederten Aufhängung zwischen
dem als Magnetkern wirkenden Stutzen 38 und einem am Kontaktstück 41 angebrachten
Widerlager 45 hin- und herschwingen kann, wenn die Kontrollrelaisspule 39 in ausreichendem
Maße erregt wird. Der Boden des magnetischen Rückschlusses 23, der Stutzen 38 und
der Anker 44 bilden einen Teil des Magnetpfades, der sich am Rand der Spule durch
die Luft wieder zum Boden des magnetischen Rückschlusses 23 schließt. Die Vorspannung
des Ankers 44 wird so eingestellt, daß es nur zu einer Ankerbetätigung kommt, wenn
in der Spule 39 ein Strom von zuvor festgelegter Größe fließt. Diese Einstellung
der Federvorspannung kann dadurch erfolgen, daß man das umgewinkelte Widerlager
42 mit einer Zange geringfügig in der einen oder anderen Richtung gegenüber dem
Kontaktstück 41 verbiegt. Wenn das Kontrollrelais nur relativ kleine Ströme zu schalten
hat, ist es möglich, den Kontrollrelaisanker 44 und seinen Magnetkern 38 selbst
als Kontaktstück zu verwenden, wobei dann die entsprechenden Zuleitungen am Kontaktstück
41 bzw. an einem Masseanschluß der gesamten Relaisanordnung befestigt werden. Sollen
von dem Kontrollrelais mehrere Signalkreise
betätigt werden, müssen
der Kontrollrelaisspule 39 mehrere Anker zugeordnet werden, wie es die Fig. 2 zeigt.
Der zweite Anker kann dann, wie dargestellt, spiegelbildlich oder aber auch polarsymmetrisch
angeordnet werden. Eine solche Doppelanordnung gibt beispielsweise die Möglichkeit,
die Anker bei unterschiedlichen Stromstärken ansprechen zu lassen. Außer der direkten
Kontaktgabe zwischen Spulenkern 38 und Anker 44 besteht selbstverständlich auch
noch die Möglichkeit, an den beiden erwähnten Bauelementen unter Zwischenschaltung
von Isolierstücken besondere Kontaktelemente anzubringen. Auf dem Gehäuseoberteil
3 angeordnete Klemmen 46 und 47 dienen dem Anschluß des Relais an einen zu steuernden
oder zu überwachenden Kreis.
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Nachfolgend wird die Wirkungsweise des Relais nach der Erfindung als
Selbstunterbrecher-Blinkrelais näher erläutert. In der Schaltskizze der Fig. 3 sind
die an Hand der Fig. 1 erläuterten Bauelemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Das in der Fig. 1 im Schnitt dargestellte Relais ist in der Fig.3
innerhalb des Kreises 48 dargestellt. Von den drei Anschlußklemmen des Gehäuseunterteiles
ist die Anschlußklemme 21 über eine Sicherung 49 mit einer 6-Volt-
oder 12-Volt-Kraftfahrzeugbatterie 50 verbunden, die mit ihrer anderen Klemme an
Masse liegt. Die Anschlußklemme 2, ist mit einer Signallampe 51 verbunden, die mit
ihrem anderen Anschluß an Masse liegt und dazu dient, am Armaturenbrett des Kraftfahrzeuges
die in Betrieb befindliche Blinkanlage kenntlich zu machen. Die Anschlußklemme 2s
ist mit einer weiteren Signallampe 52 verbunden, die ebenfalls mit ihrer anderen
Klemme an Masse liegt und die Aufgabe hat, bei einem Blinklampenkreis mit einer
Mehrzahl von Blinklampen den Ausfall einzelner Blinklampen kenntlich zu machen.
Von den Anschlußklemmen 46 und 47 ist, je nachdem, ob es sich um einen 6-Volt- oder
um einen 12-Volt-Betrieb handelt, die eine mit einem Blinkschalter 53 verbunden.
Es ist im vorliegenden Falle angenommen, daß die Spule 39 eine Mittelzapfung aufweist,
die neben dem einen Außenanschluß ebenfalls aus dem Relaisgehäuse herausgeführt
ist. Der Blinkschalter53 ist ein einfacher Umschalter, der je nach seiner Betätigung
die (beispielsweise) drei linken oder rechten Blinklampen mit dem Relais verbindet.
Die Blinklampen liegen ebenfalls mit ihrem einen Pol an Masse. Wie durch eine schematische
Steckbuchse angedeutet, ist bei der Darstellung der Fig. 3 angenommen, daß sich
zwei Blinklampen jeweils am Motorwagen befinden und sich eine Blinklampe an einem
Anhänger befindet.
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Die Anordnung der Fig. 3 arbeitet wie folgt: Das Relais befindet sich
anfänglich in der in der Zeichnung dargestellten stromlosen Lage. Wenn nun der Blinkschalter
53 in der einen oder anderen Richtung umgelegt wird, schließt sich der Stromkreis
von Masse über die Batterie 50, die Sicherung 49, die Relaisspule
11, den Kontakt 27, die Relaiswicklung 39, den Kontakt 46, den Blinkschalter 53
und die Blinklampen zur Masse. Die Relaisspule 11 wird erregt und zieht den Anker
13 schlagartig an, da die Luft aus dem Luftzylinder 6 schlagartig über das Rückschlagventi110
entweichen kann. Bei dieser Ankerbetätigung legen sich die Kontakte 29 und 35 nacheinander
um und sorgen über den Kontakt 36 für eine Erregung der Signallampe 51 und über
den Kontakt 28 für eine Überbrückung der Relaiswicklung 11. Hieraus ergibt sich,
daß bis zur Umschaltung der beiden Kontakte 29 und 35 die Blinklampen von Fahrzeug
und Anhänger eingeschaltet bleiben und dabei dank der Überbrückung der Erregerwicklung
11 nahezu die volle Spannung der Batterie 50 erhalten. Der Relaisanker des Kontrollrelais
ist so eingestellt, daß er bei Aufleuchten von drei Lampen angezogen wird und es
zu einem Kontaktschluß zwischen dem Kontrollrelaisanker 44 und dem Magnetkern
38 kommt. Im Endergebnis leuchtet dann zusammen mit der Signallampe 51 auch
die Signallampe 52 auf.
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Wenn unter dem Einfuß der Feder 14 der Tauchanker 13 wieder
in seine Ausgangslage zurückkehrt, kommt es zu einer Umschaltung der beiden Kontakte
29 und 35, so daß die Überbrückung der Spule 11 wieder aufgehoben ist und die beiden
Kontrolllampen 51 und 52 und auch die Blinklampen des Kraftfahrzeuges wieder erlöschen.
Erst nachdem der Umschaltkontakt29 seine Endstellung wieder erreicht hat und den
Festkontakt 27 beaufschlagt, kommt es zu einer erneuten Erregung und zu dem gleichen
zuvor beschriebenen Schaltspiel.
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Mit der in Fig. 3 dargestellten Blinkanlage ist es dem Fahrzeugführer
ständig durch Beobachtung der beiden Kontrollampen 51 und 52 möglich, festzustellen
einerseits, ob die Blinkanlage überhaupt arbeitet, und andererseits, ob auch sämtliche
Blinklampen des Kraftfahrzeuges in Betrieb sind.