DE2647293C2 - Elektromagnetzisches Relais - Google Patents

Description

Ein Relais nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs ist bereits aus der DE-AS 21 05 570 bekannt. Dort ist ein fernsteuerbarer elektrischer Schalter dargestellt und beschrieben, dessen U-förmiger Anker mittels seiner U-Schenkel in je einem Schneidenlager so schwenkbar gelagert ist, daß er durch Stromimpulse zwischen zwei stabilen Endstellung hin und her bewegbar ist. Zwischen dem U-Steg des Ankers und einem festen Widerlager ist eine als Blattfeder ausgebildete Kippfeder eingespannt, die den Anker in seinen Endstellungen hält, in deren einer die Kontaktvorrichtung geöffnet und in deren anderer geschlossen ist. Eine bewegliche Kontaktfeder ist über ein stäbchenförmiges Kupplungsglied mit dem einen der U-Schenkel des Ankers an einer Stelle verbunden, die wesentlich näher am betreffenden Schneidenlager als am U-Steg des Ankers liegt. Dadurch soll gleich zu Beginn des Schaltvorganges eine hohe Schaltkraft erzeugt werden, um die Kontaktvorrichtung dieses in der Installationstechnik verwendeten Schalters auch bei einem verhältnismäßig hohen Kontaktdruck und gegebenenfalls leicht zusammengeschweißten Kontaktelementen sicher zum öffnen zu bringen. Entsprechend seinem Verwendungszyeck ist

ίο der bekannte Schalter sehr robust aufgebaut. Bei einem Bruch der Kippfeder lassen sich jedoch Fehlschaltungen durch instabile Stellungen des Ankers nicht vermeiden.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe

zugrunde, ein signaltechnisch sicheres Kleinrelais zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen konstruktiven Maßnahmen gelöst
Durch die paarweise angeordneten Kippfedern wird eine exakte Parallelführung des Kontaktbetätigungsgliedes gewährleistet. Die Ausgestaltung des Kontaktbetätigungsgiiedes mit einer abgestuften Führung führt dazu, daß Fehlschaltungen des Relais nach einem Defekt an einer der Kippfedern durch ein Blockieren des Kontaktbetätigungsgliedes vermieden werden, was hohe signaltechnische Sicherheit des Relais bedeutet

Es sind zwar Anordnungen bekannt (DE-OS 16 39 272, FR-PS 11 36 517, CH-PS 4 74 842), bei denen ein Kontaktbetätigungsglied durch Federn, die in zwei

jo verschiedenen Stellungen jeweils verschiedene Wirkungsrichtungen haben, in verschiedenen Endstellungen gehalten wird, jedoch sind bei diesen Anordnungen die Kippfedern jeweils unmittelbar zwischen dem Kontaktbetätigungsglied und der beweglichen Kontaktfeder

J5 angeordnet. Eine Führung des Kontaktbetätigungsgliedes durch an festen Punkten des Relaiskörpers abgestützte, paarweise angeordnete Kippfedern, eine Zwangsführung der beweglichen Kontaktfedern durch das Kontaktbetätigungsglied sowie eine Sperrung des Kontaktbetätigungsgliedes bei Dt/ektwerden einer Kippfeder ist nicht vorhanden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstandes des Patentanspruchs 1 sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden an Hand der Zeichnungen erläutert. Die

F i g. 1 und 2 zeigen Teile von Relais mit zwei Endstellungen (bistabil),
F i g. 3 zeigt einen Teil eines weiteren Relais mit einer

so Endstellung (monostabil),

F i g. 4 und 5 zeigen das Verhalten des Kontaktbetätigungsgliedes vor und nach einem Kippfederbruch.

In F i g. 1 wird das Kontaktbetätigungsglied 1 durch die Anker 2 und 3 je nach Ansprechen des linken bzw. rechten Ankers nach rechts bzw. links bis über die Mitte des möglichen Hubes verschoben, wonach es selbsttätig an den Begrenzungsflächen 26 bzw. 27 zur Anlage kommt. Die Parallelführung des Kontaktbetätigungsgliedes 1 wird durch Kippfederpaare 4, 5 bzw. 6, 7, erreicht. Im festen Teil des Relais befindet sich auf jeder Seite ein Vorsprung 8 bzw. 9. Sowohl im Kontaktbetätigungsglied 1 als auch in den Vorsprüngen 8 und 9 befinden sich Einschnitte, in welchen die Kippfedern gelagert sind. Die Kippfeder 4 ist in den Lagern 10 und 12, die Kippfeder 5 in den Lagern 13 und 11, die Kippfeder 6 in den Lagern 14 und 16 und die Kippfeder 7 in den Lagern 17 und 15 geführt. Die Aufgabe dieser Kippfedern ist es, in gegenseitiger Zusammenarbeit

jeweils die linke oder rechte Endlage des Kontaktbetätigungsgliedes 1 zu sichern Zum Bewegen des Kontaktbetätigungsgliedes 1 durch die Anker 2 und 3 sind Einschnitte 22 und 24 vorgesehen, welche in die Vorsprünge 23 und 25 eingreifen. Die Einschnitte 22 und 24 und bzw. oder die Vorsprünge 23 und 25 können entfallen, so daß der Anker nur an einem einfachen Vorsprung anstelle eines stufenförmigen Vorsprungs angreift. Auf der gegenüberliegenden Seite des KontaktbetätigUiigsgliedes können ebenfalls zwei Anker angeordnet sein. Das Kontaktbetätigungsglied 1 besitzt Schulterflächen 18 und 19, die zur Betätigung der Kontaktfedern 20 und 21 dienen.

Anstelle der Relaisfedern, von welchen nur zwei, nämlich 20 und 21 dargestellt sind, können mehrere Relaisfederpaare oder einzelne Relaisfedern angeordnet sein. Die Gegenkontakte zu diesen beweglichen Relaisfedern 20 bzw. 21 sind nicht zu sehen und sind Festkontakte entweder innerhalb der Relaisfedern oder ganz oder teilweise außerhalb derselben. Es ist möglich, die beweglichen Kontaktfedern in Kammern innerhalb des Kontaktbetäiigungsgliedes zu führen, wobei die Kammern gleichzeitig auch als Funkentrennungskammer verwendet werden können.

Nach Verschieben des Kontaktbetätigungsgliedes 1 durch die Anker 2 und 3 über die Mitte hinaus und selbsttätiger Verschiebung in die eine oder die andere Endstellung, verbleiben das Kontaktbetätigungsglied und somit die durch das Kontaktbetätigungsglied verschobenen beweglichen Kontakte in dieser Lage, auch wenn die Magnetkraft aufhört zu wirken und der Anker keine Kraft mehr ausübt. Nur der andere Anker kann das Kontaktbetätigungsglied in die andere Richtung verschieben und somit die beweglichen Kontakte verändern. Auch in letzterem Fall ist nach Überschreiten der Mittelstellung und der automatisch erreichten Endstellung keine magnetische Kraft mehr nötig und die Erregerspule kann stromlos werden, ohne daß sich das Kontaktbetätigungsglied weiter bewegt. Eine solche Arbeitsweise wird auch als bistabil bezeichnet.

F i g. 2 zeigt die Umkehrung der beweglichen und festen Lager der Fig... Das Kontaktbetätigungsglied 28 wird von den Ankern 29 bzw. 30 mittels der Vorsprünge 53 und 133 nach rechts bzw. iinks bewegt, wonach es selbständig an die Begrenzungsflächen 47 bzw. 48 stößt. Die Kippfeder 31 lagert in den Lagern 39 und 40, die Kippfeder 32 in den Lagern 41 und 42, die Kippfeder 33 in den Lagern 43 und 44 und die Kippfeder

34 in den Lagern 45 und 46, Die Lager sind in Fortsätzen

35 und 36 des Kontaktbetätigungsgliedes und in den ίο Wänden der festen Stücke 37 und 38 angeordnet. Die Kontaktfedern, von welchen nur zwei, nämlich 49 und 50 dargestellt sind, arbeiten mit nicht dargestellten festen Kontakten innerhalb oder ganz oder teilweise außerhalb dieser Kontaktfedern gelegenen festen Kontaktfedem zusammen. Das Kontaktbetätigungsglied besitzt Schultern 51 und 52, weiche zur Betätigung der Kontaktfedern dienen.

In F i g. 3 ist die monostabile Ausfühlungsvariante des Relais dargestellt. Diese Ausführungsvariante deckt sich im wesentlichen mit der linken Hälfte der Fig. 1. Anstelle der rechten Kippfedern ist el·:,.: Rückstellfeder 132 vorgesehen, die mit dem Kontaktbciätigungsgücd 1 zusammenarbeitet Durch die gezeigte Form der Rückstellfeder wird auch die Parallelführung des Kontaktbetätigungsgliedes 1 gesichert Bei Betätigen des Ankers 2 wird über die Führung 22 und 23 das Kontaktbetätigungsglied 1 nach rechts geschoben, gegen die Kraft der Rückstellfeder 132 unter Berücksichtigung der Kraft der Relaisfedern 20 und 21 und der Kippfedern 4 und 5.

F i g. 4 zeigt die Sicherung gegen eine Betätigung des Kontaktbetätigungsgliedes 1 bei fehlerhaften Kippfedern. Ein Vorsprung 60 bzw. 61 im festen Teil des Relais taucht bei der Bewegung in eine Ausnehmung 54 bzw.

55. Durch Bruch einer Kippfeder verkantet sich das Kontaktbetätigungsglied 1 automatisch, wie dies in F i g. 5 zu sehen ist und verhindert durch Auflaufen eines Vorsprunges, z. B. 60, auf die Stufe 56, eine weitere Bewegung des Kontaktbetätigungsgliedes ! und -omit eine fehlerhafte Kontaktbetätigung. Die Stufen 57, 58 und 59 dienen dem gleichen Zweck.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Elektromagnetisches Relais mit zumindest einem aus einer Erregerspule, einem Kern und einem Anker bestehenden magnetischen Antriebssystem und mit einem Kontaktsatz mit zumindest einer beweglichen Kontaktfeder, die mitteils eines die Kontaktfeder zwangsführenden, aus Isoliermaterial bestehenden Kontaktbetätigungsgliedes vom Anker bzw. von den Ankern betätigbar ist und durch zumindest eine als Blattfeder ausgebildete Kippfeder in verschiedenen Endstellungen gehalten wird, dadurch gekennzeicnnet, daß das Kontaktbetätigungsglied (1, 28) rahmenförmig ausgebildet ist und mit mindestens einem Paar von Kippfedern (4, 5 bzw. 6, 7; 31, 32 bzw. 33, 34) in Wirkverbindung steht, die mit ihren einen Enden an feststehenden Teilen (8 bzw. 9; 37 bzw. 38) des Relaiskörpers abgestützt sind und mit ihren anderen Enden am Kontaktbetätigungsglied (1, 28) an Lagerstein. (10, 11 bzw. 14, 15; 40, 41 bzw. 44, 45) angreifen, die jeweils paarweise in Ebenen liegen, zu denen die Bewegungsrichtung des Kontaktbetätigungsg'iiedes (1, 28) senkrecht verläuft, und daß das Kontaktbetätigungsglied (1) zumindest eine in Bewegungsrichtung des Kontaktbetätigungsgliedes (1) wirkenden Führung (54 bzv_. 55) aufweist, in die ein Fortsatz (60 bzw. 61) des Relaiskörpers hineinragt, wobei die Führung (54 bzw. 55) mit abgestuften Schultern (56, 57 bzw. 58, 59) versehen ist, auf die der Fortsatz (60 bzw. 61) bei einer defekten Kip^feder durch Verkanten des Kontaktbetätigungsgliedes (1) gelangt, derart, daß durch diesen gegenseitigen Eingriff das Kontaktbetätigungsglied (1) in seiner Bewegung sperrbar ist (F i g. 4 und 5).

2. Relais nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Einsatz von nur einem Paar von Kippfedern (4, 5) eine am Kontaktbetätigungsglied (1) angreifende Rückstellfeder (132) vorgesehen ist — monostabiler Betrieb (F i g. 3).

3. Relais nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß bei Einsatz von zwei Paaren von Kippfedern (4,5,6,7 bzw. 31,32,33,34) dieser derart angeordnet sind, daß in den Endlagen des Kontaktbetätigungsgliedes (1,28) jeweils nur eines der Federpaare (6, 7 bzw. 33,34) sich im weitgehend entspannten Zustand befindet, während das andere Federpaar gespannt ist und damit labilen Zustand aufweist (F i g. 1 bzw. 2)·