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Die Erfindung bezieht sich auf ein elektromagnetisch betätigbares,
pneumatisch verzögerbares, wahlweise für Ein- oder Ausschaltverzögerung umbaubares
Verzögerungsrelais, bei dem im übertragungsweg zwischen Elektromagnet und Schalter
ein pneumatisches Verzögerungsglied liegt, das bei Erregung oder Entregung des Elektromagneten
eine verzögerte Betätigung des Schalters bewirkt.
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Derartige Verzögerungsrelais werden in der Praxis mit Schaltern verlangt,
welche nach einer einstellbaren Verzögerungszeit entweder erst ab Einschaltung oder
ab Ausschaltung des Schaltmagneten schalten. Seitens der Praxis besteht der Wunsch,
diese beiden unterschiedlichen Funktionsarten »einschaltverzögert« und »ausschaltverzögert«
wahlweise bei ein und demselben Verzögerungsrelais einstellen zu können. Für diesen
Zweck sind bereits Verzögerungsrelais bekanntgeworden, bei welchen der Schaltmagnet
derart verdreht werden kann, daß der Schaltmagnet entweder im erregten oder im ausgeschalteten
Zustand das pneumatische VerzögerunCsglied vorspannt, so daß das pneumatische Verzögerungsglied
entweder nach Erregung oder nach Abschalten des Schaltmagneten den Schalter verzögert
betätigen kann. Ein Umbau des Schaltmagneten ist jedoch umständlich und nachteilig,
da durch den Umbau Toleranzen entstehen können, welche die Wirkungsweise des Schaltgerätes
ungünstig beeinflussen. Darüber hinaus entfällt ein Einstellen der beiden Funktionsarten
durch Wenden des Schaltmagneten um 180°, wenn von dem Verzögerungsrelais außerdem
verlangt wird, daß der Schaltmagnet auch zusätzliche, unverzögert wirkende Hilfsschalter
betätigen soll. Diese würden sich beim Wenden des Schaltmagneten ebenfalls in ihrer
Funktion ändern und würden außerdem in ungünstiger Weise die Zugkraft des Schaltmagneten
belasten, weil sie in dem einen Fall in Richtung der Schaltbewegung des Magneten
wirken und im anderen Fall einen entgegengesetzten Einfluß haben würden. Die bekannten
Verzögerungsrelais mit umbaubaurem Schaltmagneten haben außerdem den Nachteil, daß
die verschiedenen, zur Betätigung der Schalter und des pneumatischen Verzögerungsgliedes
erforderlichen Federn sich in einem Fall ungünstig addieren und daher den Schaltmagneten
unzulässig belasten.
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Das hat zur Folge, daß der Schaltmagnet unnötig groß ausgelegt werden
muß, was sich wiederum auf die Abmessungen und die Kosten nachteilig auswirkt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektromagnetisch betätigbares,
pneumatisch verzögerbares Verzögerungsrelais zu bauen, das mit einstellbarer Verzögerungszeit
wahlweise auf die Funktionsarten »einschaltverzögert« oder »ausschaltverzögert«
in einfacher Weise umgebaut werden kann, wobei möglicherweise vorhandene, unverzögert
zu betätigende Schalter bei beiden Funktionsarten arbeiten sollen.
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Durch die deutsche Auslegeschrift 1189 622 sind Lösungen dieser
Aufgabe für die Funktionen »Einschaltverzögerung«, »Ausschaltverzögerung« und »Ein-
und Ausschaltverzögerung« bekannt. Auch die Betätigung von bei Erregung des Elektromagneten
sofort arbeitenden Kontakten ist aus dieser Druckschrift bekannt. Bei diesen bekannten
Lösungen erfolgt der Umbau von »einschaltverzögert« auf »ausschaltverzögert« durch
Austauschen von Luftdrosselventilen, was jedoch die Herstellung und Bereithaltung
von zwei verschiedenen Luftdrosselventilen erfordert; das einmal für eine Funktionsart
eingestellte Verzögerungsrelais ist nicht in sich auf die andere Funktionsart umbaubar.
Die Erfindung soll einen Lösungsweg der vorgenannten Aufgabe aufzeigen,
bei
welchem auch dieser Nachteil behoben ist und die mit dem Umbau verbundenen Arbeiten
noch stärker vereinfacht sind.
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Ausgehend von einem Verzögerungsrelais nach der deutschen Auslegeschrift
1-189 622 wird die genannte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das pneumatische
Verzögerungsglied durch einen Doppelhebel steuerbar ist, der wahlweise entweder
an seinem einen oder anderen Arm an den vom Elektromagneten herkommenden Teil des
übertragungspfades anlenkbar ist.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsart der Erfindung wird vorgesehen,
daß der Doppelhebel über eine Lasche an den vom Schaltmagneten herkommenden Teil
des Übertragungspfades angelenkt ist und daß an den an die Lasche angrenzenden Gliedern
des Übertragungspfades Kupplungsnasen oder -zapfen vorgesehen sind, auf welche die
mit Aufnahmelöchern versehene Lasche auswechselbar aufsteckbar ist.
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Bei dem Verzögerungsrelais nach der Erfindung ergibt sich somit der
besondere Vorteil, daß lediglich durch Änderung der Anlenkung des Doppelhebels,
d. h. lediglich durch Umsetzen einer als aufsteckbares Teil ausgebildeten Lasche,
die Ein- bzw. Umstellung der Funktionsarten »einschaltverzögert« oder »ausschaltverzögert«
vorgenommen werden kann; das erfindungsgemäße Verzögerungsrelais benötigt keine
Austauschteile, sondern ist in sich umbaubar. Im übrigen bleibt das Verzögerungsrelais
in Aufbau und Wirkungsweise unverändert.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren
Unteransprüchen angegeben. Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in der
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigt F i g.
1 im Querschnitt ein Verzögerungsrelais in der Funktionsart »einschaltverzögert«,
wobei das Verzögerungsglied für eine verzögerte Schaltung vorgespannt ist, F i g.
2 das Verzögerungsrelais in F i g. 1, nach abgenommener Rückwand, von rechts gesehen,
F i g. 3 im Querschnitt das Verzögerungsrelais in der Funktionsart »ausschaltverzögert«,
wobei jedoch im weiteren Gegensatz zu F i g. 1 das Verzögerungsrelais nach Durchführung
einer verzögerten Schaltung gezeigt ist, F i g. 4 in vereinfachter Darstellung das
Verzögerungsrelais in F i g. 3, nach Abnahme der Rückwand, von rechts gesehen, F
i g. 5 eine Draufsicht auf das Verzögerungsrelais, wobei ein verzögert zu betätigender
Schalter und zwei unverzögert zu betätigende Hilfsschalter dargestellt sind, F i
g. 6 verschiedene übereinanderliegende Hebel des Verzögerungsrelais aus der Blickebene
VI-VI in F i g. 1 gesehen und F i g. 7 in Aufsicht weitere Details des Verzögerungsrelais.
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Das in der Zeichnung dargestellte Verzögerungsrelais besteht in seinem
grundsätzlichen Aufbau aus einem Schaltmagneten 1, aus mehreren zu betätigenden
Schaltern 2, 2a und 2b, aus dem aus mehreren Gliedern aufgebauten Übertragungspfad
3 zur übertragung der Schaltbewegung des Magneten 1 auf die Schalter und aus einem
pneumatischen Verzögerungsglied 4, welches in den Übertragungspfad für den verzögert
zu betätigenden Schalter 2 eingreift. Der Schaltmagnet 1 ist über seine Spule 5
mit dem Relaisgehäuse 6 verbunden und besitzt einen Anker 7, der bei Erregung des
Schaltmagneten 1 nach oben angezogen wird. Der Anker 7 ist an einen Umlenkhebel8
angelenkt, welcher um die gehäusefeste Achse 9 schwenkbar ist und an welchem eine
Rückstellfeder 10 angreift, die an ihrem anderen Ende an einer gehäusefesten
Querbrücke 11 befestigt- ist. Wie aus den F i g. 2 und 4 ersichtlich ist, besitzt
die Querbrücke 11 mehrere Löcher 12, 12', in welche die Feder 10 mit unterschiedlicher
Längung eingehängt werden kann, so daß die vom Schaltmagneten 1 zu überwindende
Rückstellkraft variiert werden kann.
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Bei den Schaltern 2, 2 a und 2 b handelt es sich um gleichartige Mikroschalter,
die parallel nebeneinander (vgl. F i g. 5) angeordnet sind und jeweils einen Betätigungsstift
13 besitzen. In den F i g. 1 und 3 ist lediglich der mittlere Schalter 2 gezeigt,
der verzögert geschaltet werden soll, während die beiden anderen Schalter
2a und 2b unverzögert durch den Schaltmagneten 1 betätigt werden.
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Der Übertragungspfad für die Übertragung der Bewegung des Ankers 7
auf die Betätigungsstifte 13 der Schalter 2, 2a und 2b beginnt mit dem an einem
Ende an den Anker 7 angelenkten Umlenkhebel 8, welcher an seinem anderen Ende zwei
in Abstand nebeneinanderliegende Kupplungsnasen 14, 14' besitzt. In den F i g. 1
und 2 steht die Nase 14 mit einer mit entsprechenden Aufnahmelöchern versehenen,
sich nach oben erstreckenden Lasche 15- in Verbindung. In ein nahe des oberen Endes
der Lasche 15 angebrachtes Aufnahmeloch greift ein zweiarmiger Schalthebel 16 mit
einer Nase 17 ein. Der Schalthebel 16 ist auf der gehäusefesten Achse
18 schwenkbar gelagert. Wie insbesondere aus F i g. 6 ersichtlich ist, laufen
beide Arme des Schalthebels 16 (zum Teil weggebrochen) etwa schwalbenschwanzförmig
gegabelt aus, wobei der rechts liegende Arm zwei im Abstand voneinander liegende
Kupplungsnasen 17, 17' zum wahlweisen Anschluß an die Lasche 15 besitzt. Der linke
Arm des Schalthebels 16 liegt an den Betätigungsstiften 13 der beiden außenliegenden
Schalter 2a und 2b an. Wie aus F i g. 1 leicht ersichtlich ist, werden
beim Einschalten des Schaltmagneten 1 über den Umlenkhebel 8 die Lasche 15 und den
Schalthebel 16 die beiden Schalter 2a und 2b unverzögert betätigt.
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Zur Betätigung des mittleren Schalters 2 ist ein weiterer Schalthebel
19 vorgesehen, der im wesentlichen unterhalb des Schalthebels 16 liegt und
ebenfalls auf der Achse 18 schwenkbar gelagert ist. Der linke Arm des Schalthebels
19 ist nach oben hin abgekröpft und ragt durch den ausgenommenen linken Arm des
Schalthebels 16 hindurch und liegt an dem Betätigungsstift 13 des mittleren Schalters
2 an (siehe auch F i g. 3). Im Gegensatz zum Schalthebel 16 ist jedoch der Schalthebel
19 nicht kraft- oder formschlüssig mit der Lasche 15 gekuppelt. Die Lasche
15 ist vielmehr in etwa ihrer Längsmitte über einen Kupplungszapfen 20 mit
einem Doppelhebel 21
verbunden, der auf einer in der Brücke 11 abgestützten
Achse 22 schwenkbar gelagert ist. Wie insbesondere aus den F i g. 2, 4 und 7 ersichtlich
ist, trägt der Doppelhebel 21 an beiden Armen je einen Kupplungszapfen 20, 20'.
Der Doppelhebel 21 weist an einem Arm, etwa dem Kupplungszapfen 20 gegenüberliegend,
zwei Vorsprünge 23, 23a auf, die das freie Ende eines einarmigen Hebels 24 umfassen,
welcher
auf einer gehäusefesten Achse 25 gelagert ist. Der einarmige Hebel 24 weist in seinem
mittleren Bereich eine Aussparung 26 (vgl. F i g. 7) auf, durch welche der Schalthebel
19 frei hindurchschwenken kann. Bei einem Ein- und Ausschalten des Schaltmagneten
1 wird über die Lasche 15 und den Doppelhebel 21 der einarmige Hebel 24 auf und
ab geschwenkt, wobei der einarmige Hebe124 also nicht unmittelbar auf den Schalthebe119
und damit nicht unmittelbar auf den Schalter 2 einwirkt.
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Zwischen dem einarmigen Hebe124 und dem Schalthebel 19 greift das
pneumatische Verzögerungsglied 4 in den übertragungspfad von Schaltmagnet l zum
Schalter 2 ein. Das pneumatische Verzögerungsglied 4 umfaßt einen Federbalg
27, dessen freie Stirnfläche einen Betätigungsstift 28 trägt. Der Betätigungsstift
28 ragt in axialer Richtung durch die freie Stirnfläche des Balges 27 hindurch
und trägt eine starr befestigte Ventilplatte 29, welche unter dem Druck der im Federbalg
angeordneten Spannfeder 30 an der Innenseite der freien Stirnfläche anliegt.
Der Betätigungsstift 28 trägt an seinem außerhalb des Federbalges 27 liegenden
Abschnitt eine Verdickung 31, auf der sich eine Rückschlagventilfeder 32 abstützt,
die eine Scheibe 33 gegen die Außenseite der mit einer Öffnung versehenen freien
Stirnfläche des Federbalges drückt. Beim Zusammendrücken des Federbalges entweicht
die Luft über das Rückschlagventil Z9/32/33 aus dem Balg 27. Ein Ausdehnen des Balges
27 und eine dadurch bewirkte Verschiebung des Betätigungsstiftes 28 nach unten erfolgt
mit einer Geschwindigkeit, die durch die Luftzufuhr zum Balg bestimmt wird, welche
über ein durch das Betätigungsglied 35 einstellbares Drosselventil in weiten Grenzen
variiert werden kann.
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Die Wirkungsweise des Verzögerungsrelais ist wie folgt: Bei den Fig.
1, 2 und 7 ist das Verzögerungsrelais auf die Funktionsart »einschaltverzögert«
eingestellt. Beim Einschalters des Schaltmagneten 1 werden in der beschriebenen
Weise die uriverzögert zu betätigenden Sehalter 2a und 2b über die Lasche 15 und
den Schalthebel 16 sofort betätigt. Gleichzeitig hiermit wird der einarmige
Hebel 24 über den Doppelhebel 21 nach unten geschwenkt, so daß nunmehr der
Betätigungsstift 28 des pneumatischen Verzögerungsgliedes 4 freigegeben ist
und sich der Balg nach Maßgabe der gedrosselten Luftzuführung ausdehnen kann. Nach
einer bestimmten Verzögerungszeit trifft hierbei der kragenförmig verdickte Teil
31 des Betätigungsstiftes 28 auf das rechts liegende Ende des Schalthebels
19 (siehe auch F i g. 3) auf, wonach der Schalter 2 betätigt wird, Nach Abschalten
des Schaltmagneten 1 zieht die Rückstellfeder 10 alle Glieder des
übertragungspfades wieder in die in den F i g. 1 und 2 gezeigte Stellung zurück,
wobei der einarmige Hebel 24 über den Betätigungsstift 28
den Balg
zusammendrückt, aus dem Luft über das Rücksehlagventil 29/32f33 entweicht, Nach
Abnahme der Gehäuserückwand 6a wird lediglich durch Umsetzen der Lasche 15 aus der
in der F i g. 2 gezeigten Stellung in die in F i g. 4. gezeigte Stellung das Verzögerungsrelais
auf die Funktionsart »ausschaltverzögert« umgestellt. Bei der Einstellung nach den
F i g. 3 und 4 ist die Lasche 15 mit dem entgegengesetzten Arm des Doppelhebels
21 wie in den F i g. 1 und 2 gekuppelt und an die darüber-und darunterliegenden
Kupplungsnasen 14', 17' des Umlenkhebels 8 des Schalthebels 16 angeschlossen.
Die Vorsprünge 36 an der Gehäuserückwand 6a sichern jeweils die Lage der Lasche
15 auf den Kupplungsnasen und -zapfen 14, 17, 20 bzw. 14', 1T, 20'.
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Die F i g. 3 und 4 zeigen das für die Funktionsart »ausschaltverzögert«
eingestellte Verzögerungsrelais in dem Zustand nach beendetem Schaltvorgang. Durch
Einschalten des Schaltmagneten 1 wird das Verzögerungsrelais in Bereitschaftsstellung
gebracht, wobei über die Lasche 15 und den Betätigungshebel 16 die beiden
außenliegenden Schalter 2a und 2b eingeschaltet werden. über den Doppelhebe121 und
den einarmigen Hebe124 wird hierbei ferner der Balg in die in F i g. 1 gezeigte,
komprimierte Stellung zurückgebracht, wobei der Schalthebe119 freigegeben wird und
also der mittlere Schalter 2 zurückspringt. Wenn in dieser Bereitschaftsstellung
des Verzögerungsrelais der Schaltmagnet l abgeschaltet wird, so werden über die
Lasche 15 und den Schalthebe116 sofort die beiden außenliegenden Schalter 2a und
2b betätigt. Gleichzeitig hiermit wird über den Doppelhebel 21 der einarmige Hebel
24 nach unten geschwenkt, so daß das pneumatische Verzögerungsglied 4 freigegeben
ist. Nach einer bestimmten Verzögerungszeit trifft die kragenförmige Verdickung
31 des Betätigungsstiftes 28 auf das rechts liegende Ende des Schalthebels
19 auf, so daß erst nach einer bestimmten Verzögerung gegenüber dem Ausschalten
des Schaltmagneten 1 der Schalter 2 betätigt wird.
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Ein vorteilhaftes Merkmal des Verzögerungsrelais besteht darin, daß
die als Sprungschalter ausgebildeten Schalter 2, 2a und 2b identisch sind und untereinander
ausgetauscht werden können. Der Schalter kann also als uriverzögerter Schalter und
auch als verzögerter Schalter eingesetzt werden. Ausschlaggebend ist lediglich der
Einbauort im Gehäuse.
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Ferner ist vorteilhaft, daß das pneumatische Verzögerungsglied 4 nach
Lösen seiner Befestigungsschrauben 41 durch einfaches Herausziehen vom übrigen
Gerät entfernt werden kann, ohne daß hierzu ein Eingriff in die Mechanik erforderlich
ist. Ein eventueller Ersatz dieses funktionswichtigen Teiles oder eine Kontrolle
desselben wird dadurch erheblich erleichtert und vereinfacht.
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Die verschiedenen, an der Brücke 11 vorgesehenen Einhänglöcher 12,
12' für die Rückstellfeder 10 dienen zum Ausgleich der unterschiedlichen Belastungen
des Schaltmagneten bei der wahlweisen Einstellung der Ein- oder Ausschaltverzögerung.
Bei der Anordnung nach den F i g. 1 und 2, bei welcher die Spannfeder
30 des pneumatischen Verzögerungsgliedes 4 der Rückstellfeder 10 entgegenwirkt,
ist letztere mit einer größeren Längung und Vorspannung an der Brücke 11 eingehängt.
In diesem Fall muß die Vorspannung der Rüekstellfeder 10 größer als die der
Spannfeder 30 sein. Bei der Anordnung nach den F i g, 3 und 4, bei welcher
in der Bereitschaftsstellung des Gerätes die Spannfeder 30 des pneumatischen Verzögerungsgliedes
gleichsinnig mit der Rückstellfeder 10 wirkt, ist dagegen eine geringere VQrspannung
der Feder 10 vorgesehen.