DE2805020B1 - Elektrisches Schaltgeraet - Google Patents

Description

• Das dargestellte Relais hat vier Umschaltkontakte 1 und 2 bzw. la und 2a, die paarweise neben- und übereinander angeordnet sind und jeweils aus einer unteren Ruhekontaktfeder 3 , einer oberen Arbeitskontaktfeder 4 und einer zwischen diesen beiden Federn angeordneten Umschaltkontaktfeder 5 bestehen. Diese Federn sind in einer Paketierung 6 in üblicher Weise fest eingespannt.
• Das Relais hat ein Joch 7 mit einem Schneidenlager 8 für den Anker 9 und ferner einen Eisenkern 10, der die nicht weiter dargestellte Wicklung trägt. Der Anker 9 betätigt einen Steuersteg bzw. Kamm 11, um die Umschaltfedern 5 je nach Schwenkrichtung des Ankers 9 nach oben oder unten auszulenken. Zu diesem Zweck hat der Kamm 11 paarweise zur Seite vorstehende Vorsprünge 12, wobei der senkrechte Abstand zwischen diesen Vorsprüngen einen Schlitz bildet, durch den die jeweilige Umschaltfeder 5 mit gewissem Spiel geführt ist. Im übrigen greift der Kamm 11 mit einem Führungszapfen 13 in eine Ausnehmung des einen Ankerhebelarmes so ein, daß die Schwenkbewegung dieses Hebelarmes in eine Verstellbewegung des Kamms 11 umgesetzt werden kann, um dabei die Kontakte 15 der Umschaltfedern 5 mit den Kontakten 14 der Arbeitsfedern 4 bzw. den Kontakten 16 der Ruhefedern 3 in Berührung zu bringen.
• Ein Halter 17 ist fest mit der Paketierung 6 verbunden und trägt einen Lagerzapfen 18, auf dem eine Wippe 19 schwenkbar gelagert ist. An den vier Enden dieser doppelarmigen Wippe greifen einerseits der Kamm 11 und andererseits ein Abstandshalter 20 an. Zu diesem Zweck sind die Enden der Wippe 19 als Lageraugen 21 und 22 ausgebildet, die geschlitzt sind und somit Gabellager bilden, so daß der Darstellung entsprechend die seitlich nach außen gerichteten Lagerzapfen t la, 20a des Kamms 11 und des Abstandshalters 20 auf einfache Weise in die Gabellager lösbar eingehängt werden können.
• Der Abstandshalter 20 hält die Ruhe- und Arbeitsfedern auf Abstand, und zwar mit vier Anschlägen 23 mit je zwei Anschlagflächen, wobei die nach der Darstellung oberen Anschlagflächen die Arbeitsfedern 4 bei abgefallenem Relais auslenken, während die unteren Anschlagsflächen die Ruhefedern 3 bei angezogenem Relais auslenken. Dementsprechend ist die Höhe der Anschläge 23 und damit der vertikale Abstand der Anschlagsflächen zu dimensionieren.
• Im Bereich der unteren Anschlagsfläche der beiden unteren Anschläge 23 ist jeweils ein Zapfen 24 vorgesehen, der in ein Loch der zugehörigen unteren Ruhefeder 3 formschlüssig eingreift. Somit stehen sowohl der Kamm 11 als auch der Abstandshalter 20 an den oberen Enden über Gabellager mit der Wippe 19 und an den unteren Enden über Zapfen-Loch-Verbindungen mit dem Anker 9 bzw. den jeweils unten befindlichen Ruhefedern 3 in Verbindung. Diese Bauweise führt zu einer einwandfreien parallelen Kontaktführung und bedingt darüber hinaus eine einfache und kostengünstig durchzuführende Montage.
• Wie auch schon aus den Darstellungen in den F i g. 1 und 11 zu erkennen ist, führt die gegenläufige Bewegung des Kamms 11 und des Abstandshalters 20 bei jedem Schaltvorgang dazu, daß in der Ruhestellung (F i g. 1) die Arbeitsfedern 4 und in der Arbeitsstellung (F i g. II) die Ruhefedern 3 entgegengesetzt zur Auslenkung der Umschaltfedern 5 relativ weit ausgelenkt sind, so daß entsprechend große Luftspalte zwischen dem Kontakten der Umschaltfedern und den gegenüberliegenden freien Kontakten der Arbeits- bzw. Ruhefedern gegeben sind. Dies führt zu den bereits erwähnten Vorteilen im Zusammenhang mit einer evtl. vorkommenden Kontaktverschweißung. Diese Vorteile sind trotz eines relativ begrenzten Ankerhubes gegeben, zumal noch die Möglichkeit besteht, den Ankerhub und damit die Verstellbewegung des Kamms 11 über die Hebelverhältnisse der Wippe 19 auf eine größere Verstellbewegung des Abstandshalters 20 zu übersetzen. Hierzu könnte beispielsweise so vorgegangen werden, daß der den Abstandshalter 20 betätigende Hebelarm 25 der Wippe 19 länger ausgebildet wird als der Hebelarm 26, an dem der Kamm 11 angreift.
• Abweichend von beschriebenen Ausführungsbeispiel könnte auch so vorgegangen werden, daß anstelle des Kamms 11 der Abstandshalter 20 vom Anker 9 betätigt wird, daß also die Verstellbewegung des Abstandshalters über die Wippe in eine gegenläufige Bewegung des Kamms umgesetzt wird. Es wäre dann eben nur dafür zu sorgen, daß der Abstandshalter entsprechend mit dem Joch und der Kamm mit den unten befindlichen Ruhefedern in Verbindung gebracht wird.
• Das erfindungsgemäße Prinzip kann auch bei Relais oder anderen elektrischen Schaltgeräten zur Anwendung kommen könnte, die mit mehr oder weniger als den dargestellten vier Umschaltkontakten ausgerüstet sind.

Claims (3)

1. Patentansprüche: 1. Elektrisches Schaltgerät, insbesondere elektromagnetisches Relais mit zwangsgeführten Kontakten, mit einem Kontaktfedersatz, der mindestens einen aus einer Ruhefeder, einer Arbeitsfeder und einer Umschaltfeder bestehenden Umschaltkontakt umfaßt, wobei die Arbeits- und Ruhefedern durch Anschlagflächen eines Abstandhalters auf einen Mindestabstand gehalten werden und die Umschaltfeder von einem beim Schaltvorgang verstellten Kamm in die Arbeitsstellung ausgelenkt wird und dabei den Umschaltfederkontakt außer Anlage mit dem Ruhefederkontakt und zur Anlage mit dem Arbeitsfederkontakt bringt, d a du r c h g e k e n n -zeichnet, daß der Kamm (11) und der Abstandshalter (20) derart mechanisch verbunden sind, daß sie beim Schaltvorgang zwangsweise gegenläufig verstellt werden, und dabei zur Vergrößerung der Kontaktluftspalte in der Ruhestellung die Arbeitsfeder (4) und in der Arbeitsstellung die Ruhefeder (3) entgegengesetzt zur Auslenkung der Umschaltfeder (5) auslenken.
2. 2. Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kamm (11) und der Abstandshalter (20) an den Enden einer doppelarmigen Wippe (19) angelenkt sind, die beim Schaltvorgang um ein ortsfestes Lager (18) am Gerät verschwenkt wird und die Verstellbewegung des Kamms in eine gegenläufige Verstellbewegung des Abstandshalters übersetzt, wobei das Übersetzungsverhältnis und damit die Kontaktluftabstände in den jeweiligen Schaltstellungen durch entsprechende Wahl der Längen der Wippenarme (25, 26) bestimmbar sind.
3. 3. Schaltgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Wippenarme (25, 26) als gabelförmige Lager (21, 22) ausgebildet sind, in die am einen Ende des Abstandshalters (20) und des Kamms (11) vorgesehene Lagerteile (11a, 20a) lösbar eingehängt sind, während die gegenüberliegenden Enden des Kamms und der Abstandshalters mit Spiel über eine Zapfen-Loch-Verbindung (13, 24) mit dem Betätigungselement (9) bzw. einer Kontaktfeder (3) in Verbindung stehen.

   Die Erfindung betrifft ein elektrisches Schaltgerät, insbesondere ein elektromagnetisches Relais, mit zwangsgeführten Kontakten, mit einem Kontaktfedersatz, der mindestens einen aus einer Ruhefeder, einer Arbeitsfeder und einer Umschaltfeder bestehenden Umschaltkontakt umfaßt, wobei die Arbeits- und Ruhefedern durch Anschlagflächen eines Abstandshalters auf einen Mindestabstand gehalten werden und die Umschaltfeder von einem beim Schaltvorgang verstellbaren Kamm in die Arbeitsstellung ausgelenkt wird, und dabei den Umschaltfederkontakt außer Anlage mit dem Ruhefederkontakt und zur Anlage mit dem Arbeitsfederkontakt bringt.

   Bei Relais als elektrische Schaltgeräte dieser Art ist der Abstandhalter üblicherweise festehend montiert, so daß, wenn das Relais aus einem Ruhezustand in den Arbeitszustand und umgekehrt übergeht, der Kontaktabstand zwischen den jeweils vorher geschlossen gewesenen Kontakten relativ klein ist, was im wesentlichen auf den relativ geringen Hub des Magnetankers zurückzuführen ist. Dies kann dazu führen, daß im Falle von Kontaktverschweißungen und nach Auftreten eines Relaisumschaltsignals der Luftspalt zwischen der Umschaltfeder und der Ruhe- bzw.

   Arbeitsfeder der anderen nicht verschweißten Federsätze so gering wird, daß zwischen den Kontakten dieser Federn ein elektrischer Funkenüberschlag mit einer bestimmten Signalfolge stattfindet.

   Wenn also das Relais beispielsweise in Maschinensteuerungen eingebaut ist, kann ein solches Fehlverhalten zur Auslösung von gefährlichen Arbeitsgängen und dergleichen führen, da eben das Relais zumindest im Hinblick auf einige Kontakte trotz einer Verschweißung von anderen Kontakten zumindest teilweise funktionsfähig bleibt. Um dies zu vermeiden, ist man schon dazu übergegangen, eine sog. Selbstüberwachung der Kontakte durch Zwangsführung anzuwenden. Dabei wird die Forderung gestellt, daß kein Schließer schließen darf, wenn ein Öffner verschweißt ist, und kein Öffner schließen darf, wenn ein Schließer verschweißt ist.

   Zur sicheren Erfüllung dieser Forderung wird das eingangs erwähnte Schaltgerät erfindungsgemäß so ausgebildet, daß der Kamm und der Abstandshalter derart mechanisch verbunden sind, daß sie beim Schaltvorgang zwangsweise gegenläufig verstellt werden und dabei zur Vergrößerung der Kontaktluftspalte in der Ruhestellung die Arbeitsfeder und in der Arbeitsstellung die Ruhefeder über den Abstandshalter entgegengesetzt zur Auslenkung der Umschaltfeder auslenken.

   Zu diesem Zweck können der Kamm und der Abstandshalter an den Enden einer doppelarmigen Wippe angelenkt werden, die beim Schaltvorgang um ein ortsfestes Lager am Gerät verschwenkt wird und die Verstellbewegung des Kamms in eine gegenläufige Verstellbewegung des Abstandshalters übersetzt, wobei das Übersetzungsverhältnis und damit auch die Kontaktluftabstände in den jeweiligen Schaltstellungen durch entsprechende Wahl der Längen der Wippenarme bestimmbar sind.

   Zweckmäßigerweise werden die Enden der Wippenarme als gabelförmige Lager ausgebildet, in die am einen Ende des Abstandshalters und des Kamms vorgesehene Lagerteile lösbar eingehängt sind, während die gegenüberliegenden Enden des Kamms und des Abstandshalters mit Spiel über eine Zapfen-Loch-Verbindung mit dem Betätigungselement bzw. einer Kontaktfeder in Verbindung stehen.

   Mit dem neuen Schaltgerät kann also erreicht werden, daß im Falle einer Kontaktverschweißung die Luftspalte der nicht verschweißten Federkontakte sowohl in der Ruhestellung als auch in der Arbeitsstellung derart groß gehalten sind, daß ein Funkenüberschlag bei signalführenden Kontakten mit Sicherheit vermieden wird. Das neue Gerät gewährleistet eine genaue parallele Kontaktführung, die auch bei einem evtl. Verschweißen von Kontakten erhalten bleibt.

   In der Zeichnung ist ein elektromagnetisches Relais als Ausführungsbeispiel für ein Schaltgerät nach der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt F i g. I einen Längsschnitt durch den Kontaktfederbereich des in Ruhestellung befindlichen Relais, F i g. II eine der F i g. I entsprechende Darstellung mit in Arbeitsstellung befindlichem Relais und F i g. III eine perspektivische Darstellung der in den F i g. I und II gezeigten Ausführungsform.