DE2420651B1

DE2420651B1 - Zeitrelais mit elektromotorischem Antrieb

Info

Publication number: DE2420651B1
Application number: DE2420651A
Authority: DE
Inventors: Alois 8835 Pleinfeld Muehling; Helmut 8500 Nuernberg Schmidt
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1974-04-29
Filing date: 1974-04-29
Publication date: 1975-04-24
Also published as: JPS552056B2; US3973443A; SE7504913L; JPS50147582A; CH589353A5; DE2420651C2; IT1037508B

Description

Die Erfindung betrifft ein Zeitrelais mit elektromotorischem Antrieb, bei dem ein über ein Getriebe vom Motor des Relais angetriebenes Kuppelrad beim Einschalten des Zeitrelais durch Verschwenken seiner Antriebswelle mit einem Schaltrad gekuppelt und nach Ablauf der eingestellten Verzögerungszeit entkuppelt ist, bei dem ferner zum verzögerten Betätigen mindestens eines Schaltkontaktes ein verschiebbar angeordnetes Betätigungselement vorgesehen ist, das durch eine Feder mit dem Kuppelmagneten gekoppelt und dessen Verstellbewegung durch das Schaltrad gesteuert ist.

Ein solches Zeitrelais ist durch die DT-AS 11 53 107 bekannt. Bei diesem bekannten Zeitrelais erfolgt das Verschwenken der Antriebswelle durch einen unter Federkraft stehenden Hebel, der beim Einschalten des Zeitrelais durch den Kuppelmagneten freigegeben wird. Nach Ablauf der eingestellten Verzögerungszeit wird dieser Hebel durch einen mit dem Betätigungselement verbundenen Arm wieder zurückgeschwenkt und damit das Kuppelrad von dem Schaltrad entkuppelt. Außerdem ist ein Sperrhebel vorhanden, der das Betätigungselement nach dem Einschalten des Zeitrelais in seiner Ausgangslage verriegelt. Nach Ablauf der eingestellten Verzögerungszeit wird dieser Sperrhebel durch das Schaltrad verschwenkt und gibt das Betätigungselement frei. Daraufhin wird das Betätigungselement durch die Kraft einer beim Anziehen des Ankers des Kuppelmagneten gespannte Feder verschoben und die Schaltkontakte betätigt.

Die Anordnung des Hebels für das Kuppeln des Kuppelrades und des Sperrhebels erfordert bei dem bekannten Zeitrelais einen entsprechend großen Raumbedarf. Durch die Vielzahl der bewegten Teile ist außerdem die Wahrscheinlichkeit von Störungen an dem Relais relativ groß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Zeitrelais der eingangs genannten Art den Raumbedarf

und die Wahrscheinlichkeit für Störungen wesentlich zu vermindern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Betätigungselement und das Schaltrad mit ihren Ebenen parallel hintereinander angeordnet sind, daß ferner das Betätigungselement beim Einschalten des Zeitrelais und am Ende des Zeitablaufs jeweils um einen Teil seines Verschiebeweges in gleicher Richtung verstellt und die Antriebswelle unmittelbar durch das Betätigungselement verschwenkt ist.

Vorteilhafterweise ist das unmittelbare Verschwenken der Antriebswelle durch das Betätigungselement besonders einfach, wenn das Betätigungselement an der der Antriebswelle zugewandten Seite zwei mit ihren schräg ansteigenden Flanken gegenläufig zueinander angeordnete Nockenvorsprünge aufweist, an denen die Antriebswelle unter der Kraft einer Kuppelfeder anliegt und wenn diese so am Betätigungselement angeordnet sind, daß in der dem ersten Teil des Verschiebeweges entsprechenden Stellung das Kuppelrad mit dem Schaltrad in Eingriff und in der Stellung vor dem Einschalten des Zeitrelais sowie in der Stellung nach Ablauf der eingestellten Verzögerungszeit außer Eingriff ist. Vorteile ergeben sich auch, wenn der Verschiebeweg des Betätigungselementes in der Aus-Stellung des Zeitrelais durch ein gehäusefestes Anschlagglied begrenzt ist, und zwar während des Zeitablaufes durch einen mit dem Betätigungselement verbundenen und auf einer am Schaltrad angebrachten Steuerscheibe gleitenden Steuernocken und nach Ablauf der eingestellten Verzögerungszeit durch einen an der Steuerscheibe vorgesehenen Einschnitt, in den der Steuernokken einrastet. Hierdurch ergibt sich eine einfache Anordnung zur Begrenzung der einzelnen Stufen des Verschiebeweges. Außerdem entfällt jegliches Justieren der beiden Stufen des Verschiebeweges.

Dadurch, daß die Nockenvorsprünge an einem mit dem Betätigungselement verbundenen und in Richtung zur Antriebswelle verstellbaren Arm angeordnet sind, lassen sich Fertigungsungenauigkeiten am Betätigungselement, die auf das Kuppeln bzw. Entkuppeln des Kuppelrades mit dem Schaltrad störend wirken könnten, leicht ausgleichen. Wenn das Betätigungselement eine der Anzahl der Schaltkontakte entsprechende Anzahl von Schaltarmen aufweist, die in Verschieberichtung des Betätigungselementes verstellbar sind, dann kann durch entsprechendes Verstellen dieser Schaltarme eine genau gleichzeitige Kontaktgabe aller Schaltkontakte oder auch eine gewünschte gestaffelte Kontaktgabe eingestellt werden.

Bei dem beschriebenen Zeitrelais läßt sich ein gesonderter Aufwand für die Betätigung eines unverzögerten Kontaktgliedes dadurch vermeiden, daß dieses Kontaktglied unmittelbar durch den Kuppelmagneten betätigt ist. Zweckmäßigerweise lassen sich gesonderte Bauteile für die Auslösung einer den Kuppelmagneten während des Zeitabiaufes in der Einschaltstellung verriegelnden und um eine Achse schwenkbaren Sperrklinke dadurch vermeiden, daß diese Sperrklinke am Ende des Zeitablaufes durch einen am Betätigungselement vorgesehenen Entriegelungsnocken aus der Verriegelungsstellung herausschwenkbar ist. Dadurch, daß die Sperrklinke in einer halbschalenförmigen Lagermulde einer gehäusefesten Platine gelagert und die Lagermulde durch das Betätigungselement abgedeckt ist, werden weiterhin gesonderte Befestigungsteile für die Lagerung der Sperrklinke erübrigt.

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Darstellung eines Zeitrelais ohne Antriebsmotor und Getriebe,

F i g. 2a eine Draufsicht des Zeitrelais nach F i g. 1 in der Ruhesteilung des Zeitrelais,

Fig.2b eine Seitenansicht des Zeitrelais nach F ig. 2a,

F i g. 3a eine Draufsicht des Zeitrelais während des Zeitabfauf es,

Fig.3b eine Seitenansicht des Zeitrelais nach F ig. 3a,

F i g. 4a eine Draufsicht des Zeitrefais nach Ablauf der eingestellten Verzögerungszeit,

Fig.4b eine Seitenansicht des Zeitrelais nach F ig. 4a,

F i g. 5 eine Lageranordnung für eine Sperrklinke.

Gleiche Teile sind in allen Figuren mit dem gleichen Bezugszeichen versehen.

In den F i g. 1 bis 4b ist mit 1 jeweils ein verschiebbares Betätigungselement bezeichnet Das Betätigungselement 1 ist über eine Feder 2 mit dem Anker 3 eines Kuppelmagneten 4 gekoppelt Ober eine Rückstellfeder 5 ist das Betätigungselement 1 mit einem durch einen im Betätigungselement 1 vorgesehenen Schlitz 6 hindurchragenden gehäusefesten Anscnlagglied 7 verbunden. An diesem gehäusefesten Anschlagglied 7 ist ferner eine Kuppelfeder 8 mit ihrem einen Ende angelenkt und mit ihrem anderen Ende mit der Antriebswelle 9 eines Kuppelrades iO verbunden.

Durch die Kuppelfeder 8 wird die Antriebswelle 9 stets gegen die schräg ansteigenden Flanken zweier Nockenvorsprünge Il und 12 gezogen. Die Nockenvorsprünge 11 und 12 befinden sich an einem mit dem Betätigungselement verbundenen Arm 13, der mittels einer Schraube 14 in Richtung zur Antriebswelle 9 verstellbar ist.

Das Betätigungselement 1 weist ferner zwei Schaltarme 15 und 16 auf, durch die nach dem Zeitablauf des Relais zwei Schaltkontakte 17 und 18 betätigt sind. Die Schaltarme 15 und 16 sind jeweils mittels einer Schraube 19 in Verschieberichtung des Betätigungselementes 1 einstellbar.

Ein mit dem Betätigungselement f verbundener Anzeigearm 20 dient zur Anzeige des Betriebszustandes des Zeitrelais. An Stelle einer Durchblicköffnung ist in der Zeichnung lediglich eine Lupe 21 dargestellt, durch die der mit zwei verschiedenen Mariderungssymbolen 22 und 23 versehene Anzeigearm 20 zu erkennen ist.

An der den Schaltarmen 15 und 16 gegenüberliegenden Seite ist an dem Betätigungselement 1 ein Steuernocken 24 vorgesehen. Dieser Steiiernocken 24 wirkt mit einer mit einem Schaltrad 25 verbundenen Steuerscheibe 26 zusammen. Die Steuerscheibe 26 weist einen Einschnitt 27 auf. Das Schaltrad 25 ist mit seiner Welle 28 in einer ersten gehäusefesten Platine gelagert. Am Ende der Welle 28 ist ein Zeiger 30 angeformt Bei dem Ausführungsbeispiel sind das Schaltrad 25 und das Betätigungselement 1 parallel übereinanderliegend angeordnet

Zur Verriegelung des AnkeFS 3 in der Einschaltstellung nach dem Einschalten des Kuppelmagneten 4 ist eine Sperrklinke 31 vorgesehen. Diese Sperrklinke 31 ist um eine Achse 32 schwenkbar und greift mit ihrem einen Ende durch einen im Anker 3 ausgebildeten Schlitz 33 hindurch. An diesem Ende der Sperrklinke ist ein Verriegelungsnocken 34 angeformt An dem anderen Ende der Sperrklinke 31 greift eine zwischen der Sperrklinke und einer zweiten gehäusefesten Platine 35 angeordnete Druckfeder 36 an. Durch diese Druckfe-

der 36 wird die Sperrklinke 31 nach dem Anziehen des Ankers 3 verschwenkt, so daß der Verriegelungsnokken 34 hinter dem Schlitz 33 verrastet. Mittels eines Feststellknopfes 37 kann die Sperrklinke 31 in ihrer Aus-Stellung arretiert werden. Für das selbsttätige Entriegeln der Sperrklinke am Ende des Zeitablaufes ist an der Sperrklinke noch ein Vorsprung 38 ausgebildet, der mit einem am Betätigungselement 1 vorgesehenen Entriegelungsnocken 39 zusammenwirkt. Mit 40 ist ein Kontaktglied bezeichnet, welches über eine an dem Anker 3 angebrachte Stellschraube 41 unverzögert betätigt werden kann. Durch die Verriegelung des Ankers 3 mittels der Sperrklinke 31 wird erreicht, daß das Zeitrelais beim Ausfall der Erregerspannung jeweils in der erreichten Stellung stehenbleibt und nach Wiederkehr der Erregerspannung von dieser Stellung aus weiterläuft. Mit einem solchen Zeitrelais kann auch eine Zeitaddition durchgeführt werden.

Bei der in F i g. 5 dargestellten Lageranordnung für eine Sperrklinke sind keine gesonderten Befestigungsteile erforderlich. In einer Platine 42 ist eine halbschalenförmige Lagermulde 43 ausgebildet, in welcher die Achse 44 einer Sperrklinke drehbar gelagert ist. Durch ein unmittelbar auf der Platine 42 gleitendes Betätigungselement 45 wird die Achse 44 in der Lagermulde gehalten.

An Hand der in den F i g. 2a bis 4b dargestellten verschiedenen Betriebszustände des Zeitrelais wird die Funktionsweise des Zeitrelais näher beschrieben.

Wird der Kuppelmagnet 4 an Spannung gelegt, so zieht er seinen Anker 3 an, und über die Feder 2 wird das Betätigungselement 1 so weit verschoben, bis der Steuernocken 24 auf die Steuerscheibe 26 auftrifft (erster Teil des Verschiebeweges). In F i g. 2a und 2b ist die Lage des Betätigungselementes 1 vor dem Einschalten des Kuppelmagneten 4 zu sehen. F i g. 3a und 3b geben die Lage des Betätigungselementes 1 nach dem Einschalten des Kuppelmagneten 4 während des Zeitablaufes des Zeitrelais wieder. Unter dem Einfluß der Kuppelfeder 8 gleitet die Antriebswelle 9 auf der Flanke des Nockenvorsprunges 12 beim Verschieben des Betätigungselementes 1 entlang. Infolge der schräg abfallenden Flanke des Nockenvorsprunges 12 wird die Antriebswelle 9 auf das Schaltrad 25 zu bewegt, bis das mit der Antriebswelle 9 verbundene Kuppelrad 10 mit dem Schaltrad 25 in Eingriff kommt Das Kuppelrad 10 und das Schaltrad 25 weisen eine Außenverzahnung auf.

Nach Ablauf der eingestellten Verzögerungszeit gelangt der Einschnitt 27 an der Steuerscheibe 26 vor den Steuernocken 24 des Betätigungselementes 1. Der Steuernocken 24 rastet daraufhin in den Einschnitt 27 ein, wodurch das Betätigungselement 1 wiederum verschoben wird (zweiter Teil des Verschiebeweges). Bei diesem abermaligen Verschieben des Betätigungselementes 1 treffen die Schaltarme 15 und 16 auf die Schaltkontakte 17 und 18 und schließen diese Schaltkontakte. Außerdem gleitet die Antriebswelle 9 auf der Flanke des Nockenvorsprunges 11 und wird hierdurch von dem Schaltrad weggedrückt, so daß das Kuppelrad 10 von dem Schaltrad 25 entkuppelt wird.

Wie aus F i g. 4b zu erkennen ist, wird die Sperrklinke 31 durch den am Ende des Zeitablaufes auf den Vorsprung 38 auftreffenden Entriegelungsnocken 39 des Betätigungselementes 1 verschwenkt, so daß der Verriegelungsnocken 34 den Anker 3 wieder freigibt. Damit kann der Anker 3 nach Abschalten der Spannung am Kuppelmagneten 4 wieder in seine Ausgangslage zurückkehren. Hierdurch wird die Feder 2 entspannt, so daß das Betätigungselement 1 durch die Rückstellfeder 5 wieder in seine Ausgangslage, wie sie in F i g. 2a dargestellt ist, gebracht wird. In der Ausgangslage liegt das Betätigungselement 1 mit dem einen Ende seines Schlitzes 6 an dem gehäusefesten Anschlagglied 7 an. Hierdurch ist die Ausgangslage des Betätigungselementes 1 fixiert

Die verschiedenen Betriebszustände des Zeitrelais werden wie folgt angezeigt In der Ausgangsstellung nach F i g. 2a ist der Anzeigeann 20 nicht hinter der Lupe 21 zu sehen. Während des Zeitablaufes des Zeitrelais erscheint hinter der Lupe 21 das eine Markierungssymbol 23 des Anzeigearmes 20. Nach dem Zeitablauf des Zeitrelais ist dann das andere Markierungssymbol 22 hinter der Lupe 21 sichtbar. Auf diese Weise können die drei Betriebszustände des Zeitrelais eindeutig unterschieden werden.

Durch die parallele Anordnung des Schaltrades 25 und des Betätigungselementes 1 ist es möglich, sowohl das verzögerte Betätigen der Schaltkontakte 17 und 18 als auch das Kuppeln bzw. Entkuppeln des" Kuppelrades 10 dem Schaltrad 25 unmittelbar durch das Betätigungselement vorzunehmen. Es ist somit für beide Funktionen nur ein einziges Bauteil erforderlich. Dadurch wird die Anzahl der bewegten Teile wesentlich vermindert und eine größere Störsicherheit erreicht Weiterhin wird die Montage und das Justieren vereinfacht

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Zeitrelais mit elektromotorischem Antrieb, bei dem ein über ein Getriebe vom Motor des Relais angetriebenes Kuppelrad beim Einschalten des Zeitrelais durch Verschwenken seiner Antriebswelle mit einem Schaltrad gekuppelt und nach Ablauf der eingestellten Verzögerungszeit entkuppelt ist, bei dem ferner zum verzögerten Betätigen mindestens eines Schaltkontaktes ein verschiebbar angeordnetes Betätigungselement vorgesehen ist, das durch eine Feder mit dem Kuppelmagneten gekoppelt und dessen Verstellbewegung durch das Schaltrad gesteuert ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (1) und das Schaltrad (25) mit ihren Ebenen parallel hintereinander angeordnet sind, daß ferner das Betätigungselement (1) beim Einschalten des Zeitrelais und am Ende des Zeitablaufs jeweils um einen Teil seines Verschiebeweges in gleicher Richtung verstellt und die Antriebswelle (9) unmittelbar durch das Betätigungselement (1) verschwenkt ist.

2. Zeitrelais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (1) an der der Antriebswelle (9) zugewandten Seite zwei mit ihren schräg ansteigenden Flanken gegenläufig zueinander angeordnete Nockenvorsprünge (It, 12) aufweist, an denen die Antriebswelle (9) unter der Kraft einer Kuppelfeder (8) anliegt und die so am Betätigungselement (1) angeordnet sind, daß in der dem ersten Teil des Verschiebeweges entsprechenden Stellung das Kuppelrad (10) mit dem Schaltrad (25) in Eingriff und in der Stellung vor dem Einschalten des Zeitrelais sowie in der Stellung nach Ablauf der eingestellten Verzögerungszeit außer Eingriff ist.

3. Zeitrelais nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschiebeweg des Betätigungselementes (1) in der Aus-Stellung des Zeitrelais durch ein gehäusefestes Anschlagglied (7) während des Zeitablaufes durch einen mit dem Betätigungselement (1) verbundenen und auf einer am Schaltrad (25) angebrachten Steuerscheibe (26) gleitenden Steuernocken (24) und nach Ablauf der eingestellten Verzögerungszeit durch einen an der Steuerscheibe (26) vorgesehenen Einschnitt (27), in den der Steuernocken (24) einrastet, begrenzt ist.

4. Zeitrelais nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenvorsprünge (11, 12) an einem mit dem Betätigungselement (1) verbundenen und in Richtung zur Antriebswelle (9) verstellbaren Arm (13) angeordnet sind.

5. Zeitrelais nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement (1) eine der Anzahl der Schaltkontakte (17,18) entsprechende Anzahl von Schaltarmen (15, 16) aufweist, die in Verschieberichtung des Betätigungselementes (1) verstellbar sind.

6. Zeitrelais nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein zusätzliches und unverzögert betätigtes Kontaktglied (40) unmittelbar durch den Kuppelmagneten (4) betätigt ist.

7. Zeitrelais nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine den Kuppelmagneten (4) während des Zeitablaufes in der Einschaltstellung verriegelnde und um eine Achse schwenkbare Sperrklinke (31) vorgesehen ist, die am Ende des Zeitablaufes durch einen am Betätigungselement (1) vorgesehenen Entriegelungsnokken (39) aus der Verriegelungsstellung herausschwenkbar ist.

8. Zeitrelais nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrklinke (31) in einer halbschalenförmigen Lagermulde (43) einer gehäusefesten Platine (42) gelagert und die Lagermulde (43) durch

ίο das Betätigungselement (45) abgedeckt ist.

9. Zeitrelais nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzeigevorrichtung für die verschiedenen Betriebszustände des Zeitrelais vorgesehen ist, die aus mindestens einer auf der Gehäusefrontseite vorgesehenen Durchblicköffnung und dahinter erscheinendem Anzeigeorgan besteht, daß als Anzeigeorgan an dem Betätigungselement (1) ein zu der Durchblicköffnung hinragender und mit zwei in Verschieberichtung hintereinanderliegenden unterschiedlichen Markierungssymbolen (22, 23) versehener Anzeigearm (20) angeordnet ist, und daß nach dem ersten Teil des Verschiebeweges das eine (23) und nach dem zweiten Teil des Verschiebeweges das andere Markierungssymbol (22) hinter der Durchblicköffnung erscheint.