DE19832849C1 - Elektromagnetisches Relais - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais, welches mindestens eine Erregerspule, in welcher ein Kern angeordnet ist, Wicklungsanschlußelemente (1), mindestens einen Kontaktsatz, welcher feststehende und bewegliche Kontaktelemente aufweist, und Anschlußelemente (2) für die beweglichen und feststehenden Kontaktelemente aufweist. Ein Anker ist mechanisch mit den beweglichen Kontaktelementen gekoppelt. Ferner weist das Relais eine integrierte Chipkarten-Schnittstelle (3) auf, welche mit dem Erreger- und/oder Lastkreis des Relais gekoppelt ist. Auf einer auswechselbaren Chipkarte (4) sind elektronische Bauelemente angeordnet, durch welche Mittel zur Überwachung und/oder Steuerung des Relaisbetriebszustandes realisiert sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Relais mit mindestens einer Erregerspule, Wicklungsanschlußelementen, mindestens einem Kontaktsatz, Kontaktanschlußelementen und einem Anker.

Im Informationstechnik- und Kommunikationstechnikbereich ist bereits der Einsatz konfektionierter Chips zur Realisierung von Zählerfunktionen und von Informationsspeichern zur Über­ prüfung von Zugangsberechtigungen für physikalische Resourcen bekannt. Dabei dienen die Chipkarten im wesentlichen der Speicherung von benutzerspezifischen Daten für eine bestimmte physikalische Resource, ohne dabei die Funktionalität der physikalischen Resource grundlegend zu verändern. Hauptsäch­ lich werden in Abhängigkeit von einem bestimmten Benutzerpro­ fil die durch eine physikalische Resource zur Verfügung ge­ stellten Funktionalitäten entsprechend den auf der Chipkarte gespeicherten Informationen eingeschränkt. Eine derartige Kontrollvorrichtung ist beispielsweise aus EP 0 818 722 A1 bekannt. Durch die auf der Chipkarte gespeicherten Informa­ tionen erfolgt dort keine grundlegende strukturelle Verände­ rung von Aufbau und Funktionsweise der zu überwachenden phy­ sikalischen Resource. Insbesondere bei verhältnismäßig einfa­ chen Aktoren - beispielsweise Relais - sind keine Vorrichtun­ gen oder Verfahren zur Modifikation ihrer Funktionalitäten bekannt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Relais zu schaffen, in welches elektronische Schaltungen in­ tegriert sind, welche Überwachungs- und Schutzfunktionen wahrnehmen. Insbesondere sollen sich diese elektronischen Schaltungen auf möglichst einfache und kostengünstige Weise modifizieren lassen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein elektromagneti­ sches Relais mit

• - mindestens einer Erregerspule, in welcher ein Kern angeord­ net ist,
• - Wicklungsanschlußelementen,
• - mindestens einem Kontaktsatz, welcher feststehende und be­ wegliche Kontaktelemente aufweist,
• - Anschlußelementen für die beweglichen und feststehenden Kontaktelemente,
• - einem mechanisch mit den beweglichen Kontaktelementen ge­ koppelten Anker,
• - einer integrierten Chipkarten-Schnittstelle, welche mit dem Erreger- und/oder Lastkreis des Relais gekoppelt ist, und
• - auf einer auswechselbaren Chipkarte angeordneten elektroni­ schen Bauelementen, durch welche Mittel zur Überwachung und/oder Steuerung des Relaisbetriebszustandes realisiert sind, gelöst.

Der große Vorteil des erfindungsgemäßen Relais liegt in der hohen Flexibilität bei der Fertigung, da die Grundkomponenten des Relais, wie Magnetsystem, Kontaktsystem, Anschlußelemente und Gehäuse für mehrere unterschiedliche Relaistypen verwen­ det werden können. Die einzelnen Relaistypen unterscheiden sich untereinander lediglich durch voneinander abweichende, durch die auswechselbaren Chipkarten implementierte Schal­ tungsfunktionen. Je nach applikationsspezifischen Anforderun­ gen oder Kundenwünschen können auf einfache Weise individuel­ le Relaistypen realisiert werden, die weitgehend in einer ge­ meinsamen Fertigungslinie für mehrere Relaistypen einer Pro­ duktlinie hergestellt werden. Hieraus resultiert eine deutli­ che Kostenreduktion.

Es ist möglich, daß die Chipkarte ausschließlich passive elektronische Bauelemente aufweist. Je nach Anwendung kann jedoch notwendig sein, daß die Chipkarte sowohl passive als auch aktive elektronische Bauelemente aufweist (Smart Card) Hiermit lassen sich beispielsweise Diagnoseschaltungen, Zeit­ relais und Relais-Rechner-Kombinationen realisieren. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist durch die auf der Chipkarte angeordneten elektronischen Bauelemente eine Kurzschluß- und Überlaststromüberwachungseinheit gebildet. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist durch die auf der Chipkarte angeordneten elektronischen Bauelemente zusätz­ lich eine Kurzschluß- und Überlaststrombegrenzungseinheit ge­ bildet.

Für die Integration der Chipkarten-Schnittstelle bestehen mehrere Möglichkeiten. Die Chipkarten-Schnittstelle kann in eine Kappe eines Relaisgehäuses integriert sein, welche eine Aufnahme für die Chipkarte bildet. Außerdem ist es möglich, daß die Chipkarten-Schnittstelle in einen Relaissockel inte­ griert ist, welcher eine Aufnahme für die Chipkarte aufweist.

Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen an­ hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Relais mit einer unbestückten Chipkarten-Schnittstelle,

Fig. 2 eine auswechselbare Chipkarte, mit welcher die Chip­ karten-Schnittstelle des Relais gemäß Fig. 1 bestückbar ist und

Fig. 3 das Relais gemäß Fig. 1, dessen Chipkarten-Schnitt­ stelle mit einer Chipkarte gemäß Fig. 2 bestückt ist.

Das Relais gemäß Fig. 1 weist eine Kappe 5 auf, welche zu­ sammen mit einem Sockel, aus dessen Bodenseite Wicklungsan­ schlußelemente 1 und Anschlußelemente 2 für bewegliche und feststehende Kontaktelemente heraustreten, ein Relaisgehäuse bildet. Durch die Kappe 5 sind zwei Erregerspulen und ein Kontaktsatz, welcher die feststehenden und beweglichen Kon­ taktelemente aufweist, sowie ein mechanisch mit den bewegli­ chen Kontaktelementen gekoppelter Anker verdeckt.

Hinsichtlich einer expliziten Darstellung des Relaisinnenle­ bens wird auf DE 196 02 642 A1 verwiesen. Das dort beschrie­ bene Relais besitzt einen Grundkörper, in welchem an einem Ende eine Kontaktanordnung verankert ist, während am anderen Ende ein Magnetsystem mit einer Spule, einem Kern, einem Joch und einem Anker montiert wird, wobei die Ankerbewegung über einen Schieber auf die Kontaktanordnung übertragen wird.

Ferner ist in die in Fig. 1 dargestellte Kappe 5 des Re­ laisgehäuses eine Chipkarten-Schnittstelle 3 integriert, wel­ che eine Aufnahme für eine in Fig. 2 dargestellte Chipkarte 4 bildet. Die Chipkarte 4 weist Kontaktzonen 6 auf, welche mit auf der auswechselbaren Chipkarte 4 angeordneten elektro­ nischen Bauelementen verbunden sind. Den Kontaktzonen 6 an der Chipkarte 4 stehen Gegenkontaktelemente 7 an der Chipkar­ ten-Schnittstelle 3 gegenüber, welche mit den Bauelementen des Erreger- bzw. Lastkreises des Relais gekoppelt sind. Durch die auf der Chipkarte 4 angeordneten elektronischen Bauelemente können beispielsweise eine Kurzschluß- und Über­ laststromüberwachungseinheit sowie eine Kurzschluß- und Über­ laststrombegrenzungseinheit gebildet sein.

In Fig. 3 ist das Relais gemäß Fig. 1 dargestellt, dessen Chipkarten-Schnittstelle 3 mit der Chipkarte 4 gemäß Fig. 2 bestückt ist. Für die Funktion des Relais ist es jedoch nicht unbedingt erforderlich, daß die Chipkarten-Schnittstelle 3 mit einer Chipkarte 4 bestückt ist. Der Zustand unkontaktier­ ter Gegenkontaktelemente 7 könnte in diesem Fall durch eine im Relais enthaltene interne Verschaltung entsprechend ausge­ wertet werden, wobei in diesem Falle die Funktionalität des Relais auf dessen Basisfunktion zu beschränken wäre.

Claims (7)

1. Elektromagnetisches Relais mit

• 1. mindestens einer Erregerspule, in welcher ein Kern angeord­ net ist,
• 2. Wicklungsanschlußelementen (1),
• 3. mindestens einem Kontaktsatz, welcher feststehende und be­ wegliche Kontaktelemente aufweist,
• 4. Anschlußelementen (2) für die beweglichen und feststehenden Kontaktelemente,
• 5. einem mechanisch mit den beweglichen Kontaktelementen ge­ koppelten Anker,
• 6. einer integrierten Chipkarten-Schnittstelle (3), welche mit dem Erreger- und/oder Lastkreis des Relais gekoppelt ist, und
• 7. auf einer auswechselbaren Chipkarte (4) angeordneten elek­ tronischen Bauelementen, durch welche Mittel zur Überwa­ chung und/oder Steuerung des Relaisbetriebszustandes reali­ siert sind.

2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Chipkarte (4) ausschließlich passive elektronische Bauelemente auf­ weist.

3. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Chipkarte (4) sowohl passive als auch aktive elektronische Bauelemente aufweist.

4. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß durch die auf der Chipkarte (4) angeordneten elektronischen Bauelemente ei­ ne Kurzschluß- und Überlaststromüberwachungseinheit gebildet ist.

5. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch die auf der Chipkarte (4) angeordneten elektronischen Bauelemente ei­ ne Kurzschluß- und Überlaststrombegrenzungseinheit gebildet ist.

6. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Chipkar­ ten-Schnittstelle (3) in eine Kappe (5) eines Relaisgehäuses integriert ist, welche eine Aufnahme für die Chipkarte (4) bildet.

7. Relais nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Chipkar­ ten-Schnittstelle (3) in einen Relaissockel integriert ist, welche eine Aufnahme für die Chipkarte (4) aufweist.